超音速噴流の二次不安定性を利用した渦形状制御と騒音抑制
超音速噴流の二次不安定性を利用した渦形状制御と騒音抑制
批准号:
15760595
负责人:
荒木 幹也
金额:
$2.24万
依托单位:
依托单位国家:
日本
项目类别:
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份:
2003
资助国家:
日本
项目状态:
已结题
起止时间:
2003 至 2004
中文摘要
超音速飛行用ジェット・エンジンからは,スクリーチと呼ばれる非常に強い騒音が放出される.スクリーチは,超音速噴流中に形成されるショックセルと,渦との干渉によって生じる.ノズルの幾何学形状を変化させることによるスクリーチ低減の試みは,これまで数多く報告されている.しかしながら,ノズル幾何学形状を変化させた場合,ジェットエンジンの推力低下を招く.本研究では,スクリーチの低減と,ジェットエンジン効率の両立を目論み,気体噴射によるスクリーチ低減を試みる.気体噴射により,流体力学的にノズルの形状を変形させる.この方法では,気体噴射を止めることで損失がゼロとなる.このため,騒音が問題とならない洋上飛行時などは,損失をゼロとすることができる.直径8mmの円形先細ノズルから,マッハ数1.14の不足膨張超音速噴流を形成する.この超音速噴流に対し,質量流量で数%程度の気体を噴射する.これをサイドジェットと呼ぶ.サイドジェットの数は,2本ないし4本とした.本研究では,3種類の計測を行った.(i)超音速噴流からのスクリーチを,ピエゾ式圧力センサで計測した.この結果,サイドジェットを用いることで,スクリーチの音圧レベルが最大で約23dB減少することが確認された.(ii)超音速噴流の渦構造を,ミー散乱法により可視化した.光源には,パルスNd : YAGレーザを用いた.サイドジェットを用いることにより,超音速噴流の渦構造が変化し,渦とショックセルとの干渉が緩和されることが確認された.(iii)超音速噴流の全圧損失を,ピトー管を用いて計測した.この結果,全圧損失は,数%程度であることが確認された.以上から,サイドジェットは,スクリーチ低減に極めて有効であることが示された.
英文摘要
超音速飛行用ジェット・エンジンからは,スクリーチと呼ばれる非常に強い騒音が放出される.スクリーチは,超音速噴流中に形成されるショックセルと,渦との干渉によって生じる.ノズルの幾何学形状を変化させることによるスクリーチ低減の試みは,これまで数多く報告されている.しかしながら,ノズル幾何学形状を変化させた場合,ジェットエンジンの推力低下を招く.本研究では,スクリーチの低減と,ジェットエンジン効率の両立を目論み,気体噴射によるスクリーチ低減を試みる.気体噴射により,流体力学的にノズルの形状を変形させる.この方法では,気体噴射を止めることで損失がゼロとなる.このため,騒音が問題とならない洋上飛行時などは,損失をゼロとすることができる.直径8mmの円形先細ノズルから,マッハ数1.14の不足膨張超音速噴流を形成する.この超音速噴流に対し,質量流量で数%程度の気体を噴射する.これをサイドジェットと呼ぶ.サイドジェットの数は,2本ないし4本とした.本研究では,3種類の計測を行った.(i)超音速噴流からのスクリーチを,ピエゾ式圧力センサで計測した.この結果,サイドジェットを用いることで,スクリーチの音圧レベルが最大で約23dB減少することが確認された.(ii)超音速噴流の渦構造を,ミー散乱法により可視化した.光源には,パルスNd : YAGレーザを用いた.サイドジェットを用いることにより,超音速噴流の渦構造が変化し,渦とショックセルとの干渉が緩和されることが確認された.(iii)超音速噴流の全圧損失を,ピトー管を用いて計測した.この結果,全圧損失は,数%程度であることが確認された.以上から,サイドジェットは,スクリーチ低減に極めて有効であることが示された.
期刊论文(1)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
ノズル壁面からの気体噴射による超音速噴流の低騒音化
通过从喷嘴壁喷射气体来降低超音速喷气机的噪音
DOI:
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发表时间:
2005
期刊:
日本機械学会論文集(B編) (掲載決定)(未定)(印刷中)
影响因子:
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作者:
[荒木幹也, 桑原孝輔, 新井正明, 石間経章, 志賀聖一, 小保方富夫]
通讯作者:
小保方富夫
光学トモグラフィー法を用いた超音速噴流騒音の断層可視化
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批准号:17760634
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项目类别:Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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资助金额:$1.6万
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财政年份:2005
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负责人:荒木 幹也
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依托单位:
圧縮性せん断層の不安定性に及ぼす固体壁面の影響
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批准号:01J05811
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项目类别:Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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资助金额:$0.64万
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财政年份:2001
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负责人:荒木 幹也
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依托单位:
海外基金