Development of multiple-jet stream noise suppression method based on the mechanism of synchronous phenomena of jets

基于射流同步现象机理的多射流噪声抑制方法研究进展

• 批准号: 21K03927
• 负责人: 松本 大樹
• 金额: $ 2.41万
• 依托单位: Muroran Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K03927/
• 关键词: 流れの可視化; 空力騒音; ロックイン現象; 振動モード; ピーク音; 渦音; 空気力学的騒音; 流体関連振動; 同期現象; 空力自励振動現象

パンチングメタル通気時に発生するロックイン現象による騒音増大の発生原因を探るために，パンチングメタル板後流の流れの可視化を行なった．流れの可視化は，高速度カメラとレーザーシート光源を用いたミスト法により実施した．より鮮明な可視化画像を得ることを目的に，レーザーシート光源と高速度カメラ，ミラーからなる可視化装置の位置決めがマイクロメートルオーダーで可能な装置を製作した．また，対象としたパンチングメタル板は，ロックイン現象が発生する最小の孔数である7つの千鳥配列状態のもので，可視化実験は，流速20m/sと41m/sとで実施した．その際に発生する騒音の特性は大きく異なり，20m/sではほぼ騒音発生はないが，41m/sではパンチングメタル板の通気方向に関わらずにピーク音が発生する．可視化面は，流れの軸方向（流れの側面）と軸直角方向（流れの正面）で行った．下流に向かって孔の断面積が大きくなる向きはロックインが起こり騒音が増大し，下流に向かって断面積が小さくなる向きでは．騒音ピーク周波数が流速に比例して高くなるが，騒音増大が起こらない．その両者で，孔から流出する渦の干渉状態が以下のように異なることが明らかになった．・下流に向かって断面積が大きくなる場合（騒音増大条件）は，隣り合う孔同士で渦が同時に流出する．・下流に向かって断面積が小さくなる場合は，　隣り合う孔同士から流出する渦は互い違いに流出するロックイン現象による騒音増大する際には，隣り合う孔から流出する渦が同時に流出する状態が必要であることが証明された．隣り合う渦同士が同時に流出することによって，圧力変動が大きくなり，板面をより大きい力で加振することができるためと考えられる．その孔の位置が振動モードの腹の位置と一致する際に，ロックイン現象が発生したと結論づけられた．

パ ン チ ン グ メ タ ル when tong 気 に 発 raw す る ロ ッ ク イ ン phenomenon に よ る 騒 sound raised large の 発 born reason を agent る た め に, パ ン チ ン グ メ タ ル plate after の flows れ の line visualization を な っ た. Flow れ は の visualization, high speed カ メ ラ と レ ー ザ ー シ ー ト light を with い た ミ ス ト method に よ り be applied し た. よ り な bright visual portrait を have る こ と に を purpose, レ ー ザ ー シ ー ト light と high speed カ メ ラ, ミ ラ ー か ら な る visualization device の position definitely め が マ イ ク ロ メ ー ト ル オ ー ダ ー で may な device を making し た. ま た, like と seaborne し た パ ン チ ン グ メ タ ル は, ロ ッ ク イ ン phenomenon が 発 raw す る minimum の time-to-manufacture で あ る 7 つ の plover match column state の も の で, visualization be 験 は, velocity of 20 m/s と 41 m/s と で be applied し た. Born そ の interstate に 発 す る 騒 の characteristics は major き く different な り, 20 m/s で は ほ ぼ 騒 sound 発 raw は な い が, 41 m/s で は パ ン チ ン グ メ タ ル の tong 気 direction に masato わ ら ず に ピ ー ク sound が 発 raw す る. Visualization plane, flow れ, the direction of the main axis (flow れ <s:1> side) と, the right-angle direction of the main axis (flow れ <s:1> front) で rows った. Dirty に to か っ て hole の large area が き く な る to き は ロ ッ ク イ ン が up こ り 騒 が raised large し, obscene に to か っ て area small が さ く な る to き で は. 騒 sound ピ ー ク cycle for に が velocity ratio し て high く な る が, raised large が 騒 notes on こ ら な い. で そ の struck, hole か ら outflow す る vortex の under dry state involved が の よ う に different な る こ と が Ming ら か に な っ た. , dirty に to か っ て large area が き く な る occasions (騒 sound raised large conditions) は, 隣 り combined with "で う hole vortex が flow at the same time に す る. , dirty に to か っ て area small が さ く な は る situations, 隣 り close う hole with "か ら outflow す る vortex は い い spare each に outflow す る ロ ッ ク イ ン phenomenon に よ る 騒 sound raised large す る interstate に は, 隣 り close う hole か ら outflow す る vortex が flow at the same time に す る state が necessary で あ る こ と が prove さ れ た. 隣 り close う vortex with James が に outflow at the same time す る こ と に よ っ て, pressure - moved が big き く な り, board face を よ り big き で い force and vibration す る こ と が で き る た め と exam え ら れ る. の そ の hole location が vibration モ ー ド の abdomen の consistent position と す る interstate に, ロ ッ ク イ ン phenomenon が 発 raw し た と conclusion づ け ら れ た.

项目成果

パンチングメタル板を通過する高速気流による騒音発生現象の解明

解析高速气流通过冲孔金属板时产生的噪音现象

• 发表时间: 2022
• 作者: 久米山光希;十朱寧;松本 大樹，山口 海斗
• 通讯作者: 松本 大樹，山口 海斗

Visualization of a jet stream group influencing the noise increase phenomena in generated by airflow through a perforated metal plate

喷射流组影响气流通过穿孔金属板产生的噪声增加现象的可视化

• 发表时间: 2023
• 作者: Hiroki Matsumoto;Kanta Yokoyama
• 通讯作者: Kanta Yokoyama

パンチングメタル板通気時の卓越周波数騒音の発生に関する開孔条件の検討

冲孔金属板通风时主频噪声发生的开孔条件检查

• 发表时间: 2021
• 作者: 宮崎 健太;木村 真之;土居 伸二;山口 海斗，松本 大樹
• 通讯作者: 山口 海斗，松本 大樹