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  平板列まわりの流れから発生する音

 平板列まわりの流れからは,しばしば非常に強い音が発生する.こうした形状は,自動車のフロントグリル,熱交換機, 高層建築のルーバーなど様々な場所に見られ, そうした空力騒音の発生機構を明らかにし,低減手法を確立することが求められている
 こうした音は, 平板間のわれわれは, 風洞実験および流れと音の直接計算を用い, 平板列後流に形成される渦構造および音の発生機構を明らかにしている. また, プラズマアクチュエータを用いた発生音の制御を行っている.

平板列まわりの渦構造および音波

関連する発表論文
1. Hiroshi Yokoyama, Katsuya Kitamiya, and Akiyoshi Iida, "Flows around a cascade of flat plates with acoustics resonance",25(10), 106104, 2013. PDF
(Copyright (2013) American Institute of Physics. This article may be downloaded for personal use only. Any other userequires prior permission of the author and the American Institute of Physics:This article may be found at AIP).
2. 横山博史, 北宮克哉, 飯田明由,"一様流中におかれた平板列からの音響共鳴を伴う空力音の発生", 日本機械学会論文集B編, 79 (804), pp. 1419-1433, 2013. J-STAGE



  キャビティ音 

 キャビティ流れでは,音のフィードバック機構により自励振動が発生し, 強いピーク音が発生する場合がある.高速輸送機関・流体機器の開発において,こうした自励振動を設計段階で予測し,低減手法を考案する必要である.
 風洞実験との比較により, キャビティ音を高精度に数値計算により予測する手法を構築している. 今後はこうした数値計算手法を用いて, 主流乱れの影響や, 新しいキャビティ音の低減手法の開発に取り組んでいる.
 

渦構造・音波 (DNS結果)



キャビティ流れの可視化

関連する発表論文
1. 寺尾啓太郎, 横山博史, 大峠祐介, 飯田明由, "キャビティ音発生機構に基づいた新たな周波数予測式の提案", 日本機械学会論文集B編,77(779), pp. 1522-1532, 2011.J-STAGE
2. Hiroshi Yokoyama and Chisachi Kato, Fluid-Acoustic Interactions in Acoustic Radiation in Turbulent Cavity Flows (Fluid-Dynamic Oscillations),Journal of Environment and Engineering,6(1), pp. 90-106 (2011).J-STAGE
3. 横山博史, 加藤千幸, "乱流境界層内のキャビティ音発生におけるフィードバック機構(第2報,流体共鳴振動)", 日本機械学会論文集B編,76(765), pp. 804-813 (2010).CiNii
4. Hiroshi Yokoyama and Chisachi Kato, "Fluid-acoustic interactions in self-sustainedoscillations in turbulent cavity flows. I.Fluid-dynamic oscillations,"Physicsof Fluids21, 105103 (2009).AIP
5. 横山博史, 加藤千幸, "乱流境界層内のキャビティ音発生におけるフィードバック機構(第1報,流体力学的振動),"日本機械学会論文集B編,75(760), pp. 2369-2378 (2009).【機械学会論文賞】CiNii

  ファン騒音

 ファン騒音の予測手法を確立するために, ファン周りの流れ場を非圧縮シミュレーションにより算出し, 別途音響計算を用いて周囲の音場を予測する分離計算手法の高精度化を目的として計算を行っている.
 主流方向速度分布

第二不変量による渦構造




  楽器まわりの流れ・音

 吹奏楽器開発・設計において吹奏感 (吹奏時の圧力抵抗感) などの製品性能を更に良くしたいニーズがある. 本研究では, 音の発生や伝播機構を明らかにすることを目的として, 流れと音の直接計算を行っている.

エッジ近傍の渦構造

リコーダの頭部管からの音波
2015/2/3New Scientistにて研究が紹介されました.
"See how sound radiatesaround a recorder"

豊橋技術科学大学, 英語プレスリリースにて紹介されま
した.

2015/03/18 iSGTW にて研究が紹介されました.




  自動車室内騒音

 ドアミラーなど自動車外部で発生した音波が車室内へどのように伝播するかを明らかにする.
 流体・構造・音波の連成した問題に取り組んでいる. また, ドアミラー, グリルなど各自動車部品から発生する音に関しては流れと音の直接計算を用いて, 高精度な数値予測を可能にしている.
 

自動車後流の渦

ドアミラーからの発生音

関連する発表論文
1. Hiroshi Yokoyama,Yuichi Tsukamoto, Chisachi Kato and Akiyoshi Iida, "Self-SustainedOscillations With Acoustic Feedbackin Flow Over a Backward-Facing Step Witha Small Upstream Step,"Physics of Fluids,19, 106104-1-106104-8 (2007).AIP
2. 飯田明由, 小久保あゆみ, 塚本裕一, 本田拓, 横山博史, 貴島敬,加藤千幸, "ドアミラーから放射される空力・音響フィードバック音の発生条件,"日本機械学会論文集B編,73(732), pp. 1637-1646 (2007).J-STAGE