省エネ・低騒音化にお役に立てます

高速輸送機関や流体機器の流れや音場の解明

ステータス基礎実証実用化準備

概要

飛行機・高速車両・自動車などの輸送機関やファンなどの流体機器からは渦の変形などの流れの非定常現象により空力騒音や振動が発生しています。省エネルギーかつ静粛な機器の設計指針構築を目的とし、周囲の流れや音場について風洞実験および流れと音の直接計算により明らかにし、研究を行っています。またプラズマアクチュエータなどを用いた能動的な流体制御、熱音響現象(熱エネルギーと音波の交換現象)を利用した音響エネルギーの有効利用にも取り組んでいます。

研究キーワード

従来技術

・経験に基づく設計
・実機製作における試行錯誤
・機器の運用・設置後の問題発生

優位性

・流れ場や音場に基づく普遍的な設計指針の構築ができます。
・機器の周囲条件による影響を考慮した設計が可能です。
・流れの能動的制御による周囲条件変化への対応が可能です。

特徴

流体機器および自動車や高速車両の高機能化(省エネルギー化、低騒音化)を目的に、高速車両の車両車間部や飛行機車両装置格納部などの溝部(キャビティ)周りの流れから発生するキャビティ音や空冷用ファンの性能および発生音などについて、研究を行っています。
人工的に流れを発生させる風洞を用いた実験とともに、流体と音を直接的に予測するシミュレーションを用いて、機器周囲の流れ場や音場を明らかにしています。さらにプラズマアクチュエータ(薄い誘電体に隔てられた電極対に高周波交流高電圧を印加し生じるプラズマを利用して気流を発生する物)を用い、能動的な流体制御を実施しています。また、音響エネルギーを熱エネルギーに変換される現象である熱音響現象を利用し、音響エネルギーの有効利用を目指しています。

【空力騒音の例】