2016 Fiscal Year Annual Research Report
Nonlinear Acoustic Theory toward a Transformation Technique from Shock Wave into Soliton by Active Control of Bubble Oscillations in Water
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26820040
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
金川 哲也 筑波大学, システム情報系, 助教 (80726307)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 気泡流 / 気泡力学 / 非線形音響学 / 非線形波動 / 衝撃波 / ソリトン / 圧力波 / プリカーサ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
水中衝撃波の音響ソリトン遷移という、流体機械内の損傷を防ぐための革新的技術の基盤となる基礎理論の構築が、本研究の目的であった。研究期間中に、当初計画からの軽微な変更はあったものの、実験的研究との融合といった当初計画には予定されていなかった新展開の実現にも成功し、総合的に当初計画の目的を達成することができた。
最終年度は、昨年度末より着手した、水の圧縮性の効果が招く気泡流中の高速伝播圧力波の理論解析と数値解析をさらに推し進めた。これまでの先行研究群では着目されてこなかった、当該モードの非線形伝播を記述する非線形波動方程式群を導出し、その数値解を網羅的に整備した。その成果は、学術的な新規性に留まらず、本基礎研究を工学応用へと資するという目的においても、極めて重要なものといえる。なぜならば、水中を伝播する、衝撃波発展への危険性を秘めた圧力波は、流体機械の内部から「速やかに」逃がすべきだからである。その意味で、高速伝播圧力波を、どのように有効活用するのかへと踏み込むことが、本研究の次なる使命の一つに属する。
日米音響学合同会議(The 5th Joint meeting of the Acoustical Society of America and the Acoustical Society of Japan, 2016年11月)においては、本研究の総括を含む招待講演を行った。今後、本理論の実験的実証研究や、流体機械への実装を目指した技術開発応用研究といった、さらなる進展が期待されるだろう。
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Research Products
(10 results)
