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微小撹乱を用いた周期渦の効率的制御法の開発

利用微扰动开发有效的周期性涡旋控制方法

基本信息

批准号：
12750434
负责人：
比江島慎二
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Okayama 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：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

2次元キャビティ流れに対して,フィードバック制御にもとづいた微小流速撹乱を付加することにより空力音の原因となる周期渦を制御する手法について数値流体解析により検討した.微小流速撹乱は,キャビティ下流エッジ付近の監視点の鉛直方向流速に一定の制御ゲインをかけ,上流エッジの撹乱源にフィードバックすることにより与えた.その結果,以下の知見が得られた.1.監視点流速に対して半周期遅れのフィードバック撹乱を付加すれば,制御ゲイン5%程度の微小な撹乱であっても,音圧レベルにして30〜40dB程度の極めて高い低減効果を得ることができる.2.半周期遅れのフィードバック撹乱付加時には,物体表面上の音源変動がほとんど消滅する.これは,撹乱付加により周期渦とは逆位相の変動成分が剥離せん断層に励起されるため,剥離せん断層における周期渦の形成が抑制されるのが原因である.3.一方,監視点流速に対して時間遅れのないフィードバック撹乱を付加した場合には,周期渦と同位相の変動成分が励起されるため,撹乱と周期渦が互いに強め合い,周期渦および空力音が増幅してしまう.これは一般のキャビティトーンに見られる空力音と周期渦のフィードバック増幅機構と同様なメカニズムが働くためである.4.5%の制御ゲインの他に,1%および10%の制御ゲインについて検討した.5%に比べて1%では一定の制御効果が現れるまでの時間が緩やかであり,10%では逆に急激に制御効果が現れるなど,ほぼ制御ゲインの強さに応じた効果が見られた.

2. The analysis of fluid flow in the second dimension is based on the analysis of the causes of air force and noise. Small velocity disturbance, low velocity near the monitoring point of the vertical direction of the control, high velocity disturbance source. The results are as follows: 1. The velocity of the monitoring point corresponds to the half-cycle disturbance, and the slight disturbance of 5% is controlled. 2. The half-cycle disturbance corresponds to the sound source on the surface. 3. On the one hand, the flow velocity at the monitoring point is opposite to the time when the periodic vortex and the dynamic component of the same phase are excited. On the other hand, the periodic vortex and the dynamic component of the same phase are excited. The periodic vortex and the air force sound increase in amplitude. In general, air force and periodic vortices may be detected, and in the case of amplitude increasing mechanisms, 4.5% of the control effect may be detected, 1% of the control effect may be detected, 1% of the control effect may be detected, and 1% of the control effect may be detected.ほぼ制御ゲインの强さに応じた効果が见られた.