超音速ジェットのオリフィス板衝突時に発生する流体騒音

摘要

ノズルから噴出するジェットは空気力学的音源を有しており，構造物との衝突によって干渉音源を形成する．亜音速ジェットでは，せん断層の乱流混合を原因とする放射音をレイノルズ応力による音源モデルで表すことができ，低マッハ数条件で放射音響パワーがジェット平均速度のべき乗則により定式化されている．ノズル圧力が臨界圧力を超えると衝撃波構造が加わり，亜音速ジェットとは異なる音響場が形成される．混合騒音は二種類に大別される．一つは小スケール乱流（Fine Scale turbulence）によるもので，ノズル直後流から等方放射される．もう一つはせん断層後方に向かって形成される大規模乱流構造（Large Scale Turbulence Structure）によるものでジェット後方に指向性を有する．擾乱はせん断層を超音速移流する結果，マッハ波が形成される．この他に，ノズル後方の数個のショックセル構造の挙動並びに擾乱との干渉による，衝撃波関連広帯域音（Shock-associatedBroadband Sound）やスクリーチ音（Screech）がある．