DNSによる柔軟壁効果を用いた壁乱流騒音低減機構の解明

通过 DNS 阐明利用柔性壁效应的壁湍流降噪机制

• 批准号: 11750139
• 负责人: 辻本 公一
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Osaka University
• 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: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11750139/
• 关键词: 空力音響学; 壁乱流; 直接数値シミュレーション; 騒音低減; CAA; DNS; 柔軟壁

壁乱流からの放射音特性と音源について評価するため、音場と流れ場を分離した低マッハ数流れ場の直接解法によりシミュレーションを行った。壁遠方へ放射する音場の特性は、遠方では離散的でかつ大規模な泡状の音場構造が形成される。壁上に二次元回転渦を単独に配置した場合と周期的に適当な間隔で配置した場合の放射音特性を比較した結果、3次元場と同様の泡状の音場構造が再現され、強い音源の干渉の結果、大規模な音場構造が現われることを明らかにした。これら放射音の特性は低マッハ数固有の問題で、空間的に低波数が優位となる伝播モード特性であることを理論的に説明した。乱流音の発生機構を要素還元化して考えるための出発点として線形統計評価法により壁近傍場で統計的に抽出された渦対を時間発展させた際の放射音の計算を行った。シミュレーションでは、この渦の成長過程の一部しか計算していないが、強い要素渦の発達段階においては、徐々に放射音が強くなるわけではなく、ヘッド部が急成長する際にとくに強い放射音が発生することがわかった。この様子は瞬時の流れ場においても観察され、強い音源構造の動的性質がより詳細に特定された。高マッハ流れ場における音場の基本的な特性を評価するために、超音速溝乱流場の直接数値シミュレーションを行った。従来から理論ならびに経験的にマッハ数が5以下では非圧縮流れ場の乱流構造との違いはないことが指摘されていたが、シミュレーションの結果からも、壁近傍に広がる強い要素渦や、それに付随する大規模ストリーク構造などの微細な乱流構造まで違いのないことが確認された。また、圧縮流れ場を特徴付ける速度場のdilation(膨張・収縮)項による消散はマッハ数が5の場合でさえsolenoidalな消散に比べ極めて小さく、騒音低減を考える場合、微細要素渦の振る舞いに注目して解析、あるいは制御してやればよいことを明らかにした。

Wall turbulence, sound source, sound source, sound field, sound The sound field characteristics of the square radiation field and the large-scale mode bubble-like sound field of the square sound field form the sound field. On the wall, the two-dimensional back-to-back configuration is used to compare the results of the sound characteristics, the third-dimensional sound field is the same as the bubble sound field, and the sound source is improved. The results of the simulation, the large-scale sound field, and the sound field of the large-scale sound field are the same as those of the sound field. In this paper, we discuss the inherent problems of the characteristics of low wave number, and the theory of the theory of low wavenumber communication in space. An examination of the key elements of the health system of turbulent sound. The method of statistical analysis is used to calculate the radiant sound in the near-field statistics of the wall. In the process of growth and development, there is a calculation of how to improve the quality of the system, the strength of the elements, the intensity of the sound, the intensity of the sound, the growth of the sound and the growth of the sound. At the same time, the sound source is used to monitor and strengthen the performance of the sound source. The basic characteristics of the high-speed sound field and the supersonic turbulence field are the basic characteristics of the sound field. In terms of the number of factors, the number of parameters is below 5. The number of components in the system is less than 5%. The number of parameters is less than 5%. The results show that there are strong elements near the wall, and that large-scale models are used to make sure that the microcurrent is not valid. The speed, the flow, the dilation, the dissipation, the speed, the flow, the speed, the speed, the dilation, the speed, the speed, the

项目成果

漁哲司,三宅裕,辻本公一,宮本善彰: "壁乱流の渦から出る音のDNS"日本流体力学会年会'2000講演論文集. 233-234 (2000)

Tetsushi Tsuyoshi、Yutaka Miyake、Koichi Tsujimoto、Yoshiaki Miyamoto：“壁湍流中涡流发出的声音的 DNS”日本流体力学学会年会 2000 年会议记录 233-234 (2000)。

漁哲司,三宅裕,辻本公一: "壁乱流からの放射音のDNS"第14回CFDシンポジウム'99講演論文集CD-ROM版. (2000)

Tetsuji Tsuyoshi、Yutaka Miyake、Koichi Tsujimoto：“壁湍流辐射声音的 DNS”第 14 届 CFD 研讨会 99 论文集 CD-ROM 版（2000 年）。

宮本善彰,三宅裕,辻本公一: "直接シミュレーションによる壁乱流騒音場の解析"日本機械学会第75期関西支部定時総会講演会講演論文集. (発表予定). (2000)

Yoshiaki Miyamoto、Yutaka Miyake、Koichi Tsujimoto：“通过直接模拟分析壁湍流噪声场”日本机械工程师学会关西分会第 75 届年会论文集（待提交）。

高木剛,辻本公一,三宅裕: "直接数値シミュレーションによる圧縮性溝乱流の構造解析"第一回大阪大学大規模シミュレーション研究会. (発表予定). (2001)

Tsuyoshi Takagi、Koichi Tsujimoto、Yutaka Miyake：“通过直接数值模拟对可压缩沟槽湍流进行结构分析”，第一届大阪大学大型模拟研究小组（计划发表）。

高木剛,三宅裕,辻本公一: "直接数値シミュレーションによる圧縮性溝乱流場の構造解析"日本機械学会 関西支部第76期定時総会 講演論文集. (発表予定). (2001)

Tsuyoshi Takagi、Yutaka Miyake、Koichi Tsujimoto：“通过直接数值模拟对可压缩沟槽湍流流场进行结构分析”日本机械工程师学会关西分会第 76 届年会论文集（待发表）。