遷音速ディフューザ内の圧力変動に対するアクティブコントロールに関する研究

跨音速扩压器压力脉动主动控制研究

• 批准号: 09750200
• 负责人: 屋我 実
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: University of the Ryukyus
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750200/
• 关键词: Compressible flow; Transonic diffuser; Pressure fluctuation; Active control; Throat; Rotating propeller; Multiple shock waves; Compressible fluid; Shock wave; Instability

本論文は,これまでスロート近傍に多孔壁とキャビティ設置することによるパッシブコントロールで低減できなかった低周波域の圧力変動を,アクティブコントロールによって実現する事を目的としたものである.アクティブコントロールに用いるアクチュエータとしてアルミ製のプロペラを採用し,これを回転面が流れに対し垂直になるようにディフューザ内のスロートの位置に設置した.実験はプロペラの直径とブレードの幅,および回転数を変化させ,これらが各風洞圧力において流れ場に与える影響を圧力変動とシュリーレン法による流れ場可視化によって調べた.その結果プロペラが流路にはみ出る面積Apとスロートの面積A^*の比Ap/A^*が0.052の場合,スロート下流40mmの位置で測定した圧力変動の自乗平均値の最大値が変動周波数900Hzで減少したことがわかった.これに対し,Ap/A^*が0.006ではいずれの周波数においてもスロートおよびスロート下流40mmの位置における圧力変動に対して,全く影響が見られなかった.またAp/A^*が0.023および0.031の場合,スロート下流40mmの位置では圧力比が1.4以下で変動周波数が800Hzと900Hzの時流れ場に影響が出るが,それより大きい圧力比では同じ周波数に対しても影響が表れない事がわかった.流れ場の可視化よりAp/A^*が0.052で900Hzの変動を与えた場合,圧力比が1.40付近で衝撃波の位置がかなり変動し,複数の衝撃波が発生する事も確認された.

本文旨在实现低频范围内的压力波动，通过在喉咙附近安装一个孔壁和腔，直到现在。直到现在。铝促进器被用作积极控制的执行器，并在扩散器中安装在喉咙位置，以使旋转表面垂直于流动。通过使用Schlieren方法的压力波动和流场可视化研究速度，以及这些对每个风隧道压力下的流场的影响。作为结果，当结果时，当喉咙a^*的面积比伸入流动路径的AP之比，而喉部A^*为0.052时，喉咙的压力为40 mm的喉咙均为40 mm的区域，以至于喉咙的最高含量为ARTER，它的最大含量为ARES ARE SARE SARE SARE AREAR AD ARE SARE ARE SARE AREAD ARE SARE AREAD ARE SARE AREAR AD ARE SARE AREAT ARE SARE AD ARE SORAL INSRATY REAVE TO REAL INSRAM PROUT波动频率为900 Hz。相反，在0.006的ap/a^*时，任何频率均未观察到喉咙在喉咙的压力波动和喉部下游40 mm的影响。此外，当AP/A^*为0.023和0.031时，喉部下游40 mm处的压力比低于1.4，并且在800 Hz时的波动频率和900 Hz受到影响，但在压力比大于此的压力比大于相同的频率。从流场的可视化中，当ap/a^*为0.052并且给出了900 Hz的波动时，冲击波位置在1.40左右的压力比下显着波动，并产生了多个冲击波。

项目成果

M.Yaga,T.Haga,K.Oyakawa: "The Effect of Porous Partition Plate in a Cavity on Passive Cotnrol in Transonic Diffusers" Proc.Experimental Heat Transfer,Fluid Mechanics and Thermodynamics. Vol.3. 1687-1692 (1997)

M.Yaga，T.Haga，K.Oyakawa：“腔体中多孔隔板对跨音速扩散器被动控制的影响”Proc.实验传热，流体力学和热力学。

屋我・与那嶺・宮城・瀬名波・親川: "遷音速ディフューザのアクティブコントロールに関する研究" 第52期総会講演会・日本機械学会講演論文集. No.998-1. 193-194 (1999)

Yaga、Yonamine、Miyagi、Senaha、Oyakawa：“跨音速扩压器主动控制的研究”第 52 届大会记录/日本机械工程师学会第 998-194 号（1999 年）。