キャビティ周りの流れの可視化結果

新幹線・自動車などの高速車両では，流れから放射される空力騒音が問題となっており，空力騒音低減技術の開発が高速車両開発における主要課題となっている．
空力騒音発生機構を明らかにし，空力騒音を低減するための指針を得るため，風洞実験及び数値解析の両面から空力騒音発生機構に関する研究を行なっている．円柱や角柱などの基本的な形状の物体から放射される空力騒音について調べるため，時系列PIVによる非定常渦度計測，感圧塗料による物体表面圧力分布計測，Lighthillテンソルを用いた音響解析，LESを用いた流れ場の詳細解析などを行なっている．これらの研究によって得られた知見に基づき，ドアミラーや新幹線のパンタグラフなどの製品の低騒音化技術手法の検討を行なっている．また，プラズマアクチュエータや音響デバイスを用いた流れと音の制御，表面インピーダンスの制御による空力騒音低減技術の開発も実施している．

Hiroshi Yokoyama,Yuichi Tsukamoto, Chisachi Kato,Akiyoshi Iida, Self-sustainedoscillations with acoustic feedback in flow over a backward-facing step witha small upstream step, Physics of Fluids, 19, 106104, 2007年10月

Fumio Mizusima, Hiroyuki Takakura, Takeshi Kurita, Chisachi Kato,Akiyoshi Iida, Experimental Investigation ofAerodynamic Noise Generated by a Train-car Gap, Journal of Fluid Science and Technology(JSME),

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，73732 1637-1646, 2007年8月

飯田明由,本田拓,小熊信慶,加藤千幸,ドアミラーの段差から放射されるフィードバック音の能動制御,自動車技術会論文集(2007)

自動車車内騒音解析手法のイメージ図

自動車や新幹線などでは外部で発生した空力騒音や車両周りの流れによる圧力変動によって車体表面が加振され，車内に騒音が発生する．
車両の快適性・静粛性を向上させるため，流体・音響・振動解析を行い，車内騒音を予測する手法の開発を行なっている．流れ場の解析にはテーマ１に示したLES解析を用いて，車体周りの流れ場を解析し，空力騒音及び車体表面の圧力変動を算出する．次に車体表面の振動及び車内の音響解析を行なう．現在は，車内の音響解析を時間領域で解析する時間領域音響解析手法の開発を進めている．

図4．機能性分子を用いた圧力計測実験

乱流拡散や空力騒音計測では，非定常流れ場の計測が重要となる．従来は熱線流速計やレーザー流速計を用いて，点計測が行なわれていたが，流れ場の性質をより詳細に検討するためには，二次元または三次元の空間計測が必要となる．高速カメラとレーザーを組み合わせた時系列PIVシステムの開発と性能評価，機能性分子を用いた物体表面の圧力変動計測技術の開発(図4)など，主に光学系を利用した計測技術の開発を進めている．

飯田 明由，森田謙次，谷田寛行,民部俊貴，水野明哲，蒔田秀治,低騒音乱流発生装置を用いた乱流騒音計測に関する研究,日本機械学会論文集B編, 73 732 1629-1636,2007年8月

飯田 明由，中村瑞木，治田真一,冨川昌義，荻巣宏幸，水野明哲,飛翔昆虫の非定常流体力と流れの相関解析,日本機械学会論文集B編73 732, 1781-1789, 2007年9月