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

使用光学断层扫描对超音速喷射噪声进行横截面可视化

• 批准号: 17760634
• 负责人: 荒木 幹也
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Gunma University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17760634/
• 关键词: ジェット騒音; 騒音低減; トモグラフィー; 騒音可視化; 非接触測定; ジェットエンジン

次世代超音速旅客機の開発においては,従来の航空機と比較しより一層の環境適合性が求められる.このようなジェットエンジン排気は不足膨張噴流となるため,「スクリーチ」と呼ばれるスパイク状の非常に強い騒音を放出し,大きな問題となっている.研究代表者はこれまでの研究で,「空力タブ」と呼ばれる騒音低減デバイスを提案しその騒音低減性能を実証してきた.このような騒音低減デバイス開発においては,「音源」の「位置」と「規模」の把握が重要となる,しかしながら噴流騒音の場合には,音源は「流れの中」にあり,マイクロフォンでの接触測定が不可能であった.本研究では「光学トモグラフィー法」と呼ばれる「光」を用いた非接触音響計測法を提案し,その測定可能性を検討した.音は圧力の変動であり,同時に密度も変動する.超音速噴流にレーザビームを透過すると,噴流内外の密度勾配のため,その光路はわずかに曲がる.ただしレーザビームの曲がり量は,その光路に沿った積分値である.光路長全体にわたるレーザビーム曲がり量を,一種のシュリーレン光学系で検出し,その結果にアーベル変換を施すことで,噴流内部から静止雰囲気にわたる幅広い領域にわたる噴流騒音を,断層可視化した.これにより,(i)超音速噴流からのスクリーチ音源が第4ショックセル近傍に存在すること,(ii)噴流中心軸近傍にも大きな変動が見られ,渦とショックセルとの干渉が生じていることなど,これまで計測することができなかつた噴流内部の騒音源の振る舞いを,可視化することに成功した.この手法は,超音速噴流に限らず様々な音響場に適用可能であり,今後,大きく展開していく予定である.

The next generation of supersonic passenger aircraft will be launched to meet the demand for environmental compliance. Please tell me that if there is not enough expansion, the flow will be broken, and the sound will be very strong, and the problem will be very bad. The representative of the research team said, "Air Force", "Air Force", "low tone", "performance", "performance", "performance". The sound source, the position, the size, the sound source, the sound source, the sound In this study, we propose a non-contact sound measurement method to determine the possibility of optical measurement. The sound force moves the sound wave, and at the same time, the density wave moves the sound. The speed of supersonic flow is very high, the density inside and outside the flow is matched with the density, and the light path is connected to the curve. The light path is actively divided along the path of light. The optical path is used to improve the performance of the optical system, and the optical system is used in the optical system. The results show that the system is effective, and the current is still in the field. (I) the supersonic airstream, (I) the supersonic airstream, the sound source, the sound source, the sound source, You can make sure that you are successful. The speed of supersonic flow is limited to the speed of supersonic flow. It is possible to use the sound signal. From now on, the air conditioner will be expanded.

项目成果

超音速噴流における空力タブの騒音低減性能

超音速喷气机气动翼片的降噪性能

• 发表时间: 2007
• 期刊: 日本機械学会論文集(B編) 73巻726号
• 作者: 荒木幹也;桑原孝輔;曽根祐輔;志賀聖一;小保方富夫
• 通讯作者: 小保方富夫

Effects of Aerodynamic Tabs on Screech Reduction of a Supersonic Jet

空气动力学调整片对超音速喷气机啸叫抑制的影响

• 发表时间: 2006
• 期刊: AIAA Journal Vol.44,No.2
• 作者: M.ARAKI;K.KUWABARA;S.SHIGA;T.OBOKATA
• 通讯作者: T.OBOKATA

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

• 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)
• 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