曲円柱から発生する空力音に対する音源特定手法及び音環境改善のための制御手法の開発

弯曲圆柱体气动噪声声源识别方法及声环境改善控制方法开发

基本信息

批准号：
01J06944
负责人：
松本大樹
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Muroran Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は,曲円柱およびらせん状に加工した円柱(らせん状ワイヤー)から発生する空力音の音源特定に関する実験を行った.さらに空力音の制御を目的に曲円柱表面からの吹き出し,もしくは吸い込み流を利用した基礎的な制御方法を考案した.らせん状ワイヤーから発生する空力音に関して,音源特定手法を適用し,エオルス音が発生する場合の音源分布を明らかにした研究成果を,Journal of Fluids and Structuresに投稿し,掲載された(Vol.18,2003,pp759-770).次に,曲円柱から発生する空力音の抑制方法に関する基礎的な研究成果を,10th.Asia Pacific Vibration Conference (Australia Gold Coast)にて発表した.この発表では,仕切り板の取り付け幅の違いにより円弧部からのカルマン渦列の放出の抑制効果が変化することを明らかにし,曲円柱から発生するエオルス音の抑制には円弧部からのカルマン渦列を抑制することが有効であることが示された.油点法によって円柱表面の流れの可視化を行い,その処理を目的としたパソコンを購入している.この結果を受けて,円弧部中央部分に空気の吹き出し穴をもうけ,この小孔から定常流を吹き出させることによってエオルス音の抑制が可能であることを実験的に示すことができた.また,小孔の位置によっては吹き出しでは抑制することができず,吸い込みによって抑制できることも新たな知見として得られた.さらには,低周波の音波(20Hz程度)を小孔から放射することによっても発生音を変化させうることが明らかとなり,今後,より積極的に音圧および周波数を可変させることによって,空力音を制御する足がかりを作ることができたと考えている.この結果は来年度以降の学会において発表する予定である.現在,DSPを用いてスピーカを駆動する制御系の設計に取りかかっている.流れの数値解析ソフトウェアは,モデル例として直円柱や複数の円柱まわりの流れ場の解析に利用し,実験における周囲の圧力変動,表面の圧力などの比較によって,今後の利用に耐えることを確認した.このソフトウェアで得られる解析の結果を利用することで空力騒音の予測を行いたいと考えている.DSP関連および画像処理用の設備に補助金の約42%を利用した.解析ソフトウェアに関しては消耗品として計上され,補助金の約30%を利用している.また,国外における研究成果の発表に,補助金の16%を利用した.

今年，我们进行了一项实验，以查明弯曲圆柱体和加工成螺旋形状（螺旋线）的圆柱体产生的空气动力噪声的来源。此外，为了控制空气动力噪声，我们还进行了一项实验来确定空气动力噪声的来源。我们利用这种方法设计了一种基本的控制方法。对于由弯曲圆柱体和加工成螺旋形状的圆柱体（螺旋线）产生的空气动力声音，我们应用了声源识别方法和阐明了风吹声产生时的声源分布。研究结果发表在《流体与流体杂志》上。结构（第 18 卷，2003 年，第 759-770 页）在本演讲中，我们阐明了抑制卡门涡街从圆弧释放的效果根据隔板的安装宽度而变化，并且已经证明从圆弧抑制卡门涡街是有效的。圆弧部分。我们使用油点法将圆柱体表面的流动可视化，并且我们购买了计算机用于处理圆弧的中心。我们能够通过实验证明，通过在该区域创建一个空气出口并从小孔中吹出稳定的气流，可以抑制 Eolus 声音。此外，根据小孔的位置，可以抑制获得了可以通过吸力抑制声音的新知识。此外，还发现可以通过从小孔发射低频声波（约20Hz）来改变所产生的声音。。未来，我们相信我们已经能够通过更积极地改变声压和频率来为控制空气动力噪声奠定基础。我们计划从明年开始在学术会议上展示这些成果。目前，我们正在进行设计利用数值流分析软件，以直立圆柱体或多个圆柱体为模型实例，分析其周围的流场，以及实验中周围压力的变化。通过比较动力学、表面压力等，我们确认它可以承受未来的使用。我们希望使用通过该软件获得的分析结果来预测空气动力噪声。DSP相关和图像处理大约使用了42%的拨款分析软件算作消耗品，大约使用了30%的资助金。另外，16%的资助金用于在海外发表研究成果。