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連成解析を用いた流体音源を持つエアリード楽器の研究

流体声源空气簧片乐器的耦合分析研究

基本信息

批准号：
20654035
负责人：
高橋公也
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Kyushu Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20654035/
关键词：
エアリード楽器流体音 LES 練成解析

项目摘要

平成22年度は、OpenCFD社が開発したOpenFOAMの圧縮性LESソルバーを用い以下の研究課題を実施した。1.エアリード楽器の音源となるエッジトーンの2次元および3次元モデルの計算を行い、Lighthillの音源とHoweの渦音源の比較を行った。その結果、2次元と3次元の間には大きな差異は見られなかった。しかし、Lighthillの音源とHoweの渦音源には、定性的にも定量的にも大きな差があることがわかった。理論的な解析により、それらの音源分布の特徴は、流れの形状(例えば、振動するジェットであるか巻き上がった渦であるか)に依存し、それらの間の違いの特徴付けが可能であることがわかった。2.上記の結果を踏まえ、流体音源から遠方音場の再現に必要な連成解析に、LighthillとHoweのどちらの理論を用いるのが最適かを検討した。その結果、線形のGreen関数理論が適用できるLighthillの理論が最適であるとの結論に至った。3.2次元および3次元の小型エアリード楽器の計算を行い、それらの発振状態を比較検討した。その結果、発振周波数に関しては、大きな違いは見られなかったが、ジェットがエッジに衝突して出来る渦には大きな違いが見られた。2次元モデルでは、強い渦が長時間減衰しないで存在するのに対し、3次元モデルでは、渦が崩壊し乱流状態になるのが見られた。3次元モデルの方が、実験で見られる現象に近い。2次元と3次元の違いの解析は今後の研究課題である。4.楽器の音程変化を可能とする簡単なモデルとして、管体長を変化させる手法を開発し(移動境界問題)、楽器の音程を変化させることに成功した。

In the year 22, Pingcheng and OpenCFD began to conduct OpenFOAM research projects in the following research projects. 1. The sound source of the sound source, the sound source, the sound source, The result of the test, the result of the second and third dimension, the difference between the two dimensions and the third dimension, the results of the results, the results and the results. Lighthill sound source, Howe sound source, qualitative sound source, qualitative sound source, quantitative sound source, qualitative and quantitative data. The theoretical analysis of the distribution of sound sources, the shape of the flow, the shape of the sound source, the distribution of the sound source, the distribution of the sound source, the shape of the flow, the shape of the sound source, the sound source, the sound source and the sound source. two。 The results above show that it is necessary to connect the square sound field of the fluid sound source to the square sound field, and the Lighthillated Howe sound field is the most important one in the theory of Lighthillating Howe sound field. The result of the experiment, the shape of the Green theory of mathematics, the theory of mathematics, the theory of mathematics, 3.2 the number of dimensions, the number of dimensions, the number of lines, the state of vibration, and the state of vibration are calculated by the computer. The results, the number of vibrations, the number of waves, the number of waves. There are two-dimensional transmission cycles, two-dimensional cycles and three-dimensional cycles. The third dimension is called square, and the image is close to each other. The analysis of 2-dimensional and 3-dimensional research projects will be completed in the future. 4. It is possible to change the interval of the instrument, the method of changing the length of the tube (the problem of moving the boundary), and the successful application of the interval of the device.