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.

In this paper, the near porous wall is set up to reduce the pressure in the low frequency domain, and the purpose is to reduce the pressure in the low frequency domain. For example, if you want to use a computer, you can use a computer. The diameter and amplitude of the flow field are changed, and the pressure field of each wind tunnel is changed. When the ratio of the area A^* of the flow path A^* to the area A^* of the flow path A^* is 0.052, the maximum value of the average value of the pressure variation measured at the position 40mm downstream of the flow path A ^* decreases from 900Hz to 900Hz. For this reason,Ap/A^* is 0.006 and the pressure variation at the position 40mm downstream of the center of the wave is 40 mm. When the Ap/A^* is 0.023 or 0.031, the pressure ratio is 1.4 or less at the position of 40mm downstream, and the frequency of the current is 800Hz or 900Hz. When the flow field is visualized and the Ap/A^* is 0.052 or 900Hz, the position of the shock wave is changed when the pressure ratio is 1.40 or closer, and the occurrence of multiple shock waves is confirmed.

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）。