JPH07225048A - 流力発生音低減装置 - Google Patents
流力発生音低減装置Info
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- JPH07225048A JPH07225048A JP6304866A JP30486694A JPH07225048A JP H07225048 A JPH07225048 A JP H07225048A JP 6304866 A JP6304866 A JP 6304866A JP 30486694 A JP30486694 A JP 30486694A JP H07225048 A JPH07225048 A JP H07225048A
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Abstract
管、ダクト等に発生する流力発生音を大幅に低減でき
る。 【構成】 流体と相対運動する物体1の表面(または流
体を導く配管2等の内表面)に細い繊維状部材5を毛皮
状に設けており、上流乱れが物体表面、配管等の内表
面に衝突すると、細い繊維状部材5がクッション作用を
行い、渦をソフトに受け止めて、圧力変動を発生し難く
する。物体1の表面、配管2等の内表面の境界層が細
い繊維状部材5により乱流に遷移し易くて、空間相関の
小さな乱れになる。また発生した流体の乱れが通過する
ときも、上記と同様に圧力変動が小さくなる。1本1
本の繊維は、非常に細く、柔らかなため、流れに逆らわ
ず、反力(圧力変動)が発生しない。そのため、流れが
繊維自身に当たって発生する音が非常に小さくなる。
Description
体または流体を導く配管、ダクト等に発生する流力発生
音を低減する流力発生音低減装置に関するものである。
たは流体を導く配管、ダクトの内表面は、剛壁のままで
あり、流力発生音が発生する。この流力発生音を低減す
るために、表面を滑らかにして、流体の流れをスムース
にしたり、後縁部を薄くして、後流渦を小さくしたり
(図37(a)参照)、セレーションをつけて、後流渦
の流れ直角方向の相関を低減したり(図37(b)参
照)、トリッピングワイヤにより乱流促進を行ったり
(図37(c)参照)、している。
をギザギザにして、後流渦の流れ直角方向の相関を低減
したり、噴流混合を促進したり(図37(d)参照)、
している。
図36に示すように物体の表面または配管、ダクト等の
内表面の境界層乱れや上流側から流れてくる乱れに起因
した物体の表面または配管、ダクト等の内表面の圧力変
動により、或いは物体の後縁部、配管またはダクトの開
口端部から放出される後流渦により誘起した物体後縁
部、配管またはダクトの開口端部付近の圧力変動によ
り、発生すると考えられている。
低減すること、乱れにより物体表面に誘起する圧力変
動を小さくすること、乱れにより物体表面に誘起する
圧力変動の相関面積を小さくして、音響への変換効率を
小さくすること、が必要であが、前記図37(a)〜
(d)に示す流力発生音低減対策では、流力発生音を充
分に低減できないという問題があった。
であり,その目的とする処は,流体と相対運動する物体
または流体を導く配管、ダクト等に発生する流力発生音
を大幅に低減できる流力発生音低減装置を提供しようと
する点にある。
めに、本発明の流力発生音低減装置は、流体と相対運動
する物体の表面または流体を導く配管、ダクト等の内表
面に細い繊維状部材を毛皮状に植え付けるか、細い繊維
状部材を植え付けた毛皮状部材を設けている(請求項
1)。
と相対運動する物体の表面または流体を導く配管、ダク
ト等の内表面に多孔質材を設け、その上に細い繊維状部
材を毛皮状に植え付けるか、細い繊維状部材を植え付け
た毛皮状部材を設けている(請求項2)。また本発明の
流力発生音低減装置は、流体と相対運動する物体または
流体を導く配管、ダクト等を多孔質材により構成し、そ
の表面に細い繊維状部材を毛皮状に植え付けるか、細い
繊維状部材を植え付けた毛皮状部材を設けている(請求
項3)。
と相対運動する物体の後縁部または流体を導く配管、ダ
クト等の開口端部に細い繊維状部材を毛皮状に植え付け
るか、細い繊維状部材を植え付けた毛皮状部材を設けて
いる(請求項4)。また前記請求項4記載の流力発生音
低減装置において、細い繊維状部材の表面と物体の表面
または配管、ダクト等の内表面とを略段差なしに連なる
ように、細い繊維状部材を物体の表面または配管、ダク
ト等の内表面に設けてもよい。
減装置において、物体の後縁部または配管、ダクト等の
端部に多孔質材を連結し、その表面に細い繊維状部材を
設けてもよい。
成されており、次の作用が行われる。即ち、 (1)細い繊維状部材を物体の表面、配管等の内表面に
毛皮状に設けた場合、上流側から流れてくる乱れが物
体表面、配管等の内表面に衝突すると、細い繊維状部材
がクッション作用を行い、渦をソフトに受け止めて、圧
力変動を発生し難くする。物体の表面、配管等の内表
面の境界層が細い繊維状部材により乱流に遷移し易く
て、空間相関の小さな乱れになる。また発生した流体の
乱れが通過するときも、上記と同様に圧力変動が小さく
なる。1本1本の繊維は、非常に細く、柔らかなた
め、流れに逆らわず、反力(圧力変動)が発生しない。
そのため、流れが繊維自身に当たって発生する音が非常
に小さくなる。多孔質材を介して細い繊維状部材を設
ける場合や多孔質材自身で物体を形成し、その表面に細
い繊維状部材を設ける場合は、多孔質材がクッション作
用をさらに高める。また圧力変動を吸収したり、裏側へ
透過する作用があり、この点からも流力発生音がさらに
低減する。 (2)細い繊維状部材を物体の後縁部または配管等の開
口端部に設けた場合、物体(剛体)と流体との境界を
ぼやけさせて、強い後流渦の放出を防止する。この場
合、前記の理由により、細い繊維状部材自身からの発
生音が充分小さく抑えられる。物体の後縁部または配
管等の端部に多孔質材を連結し、その表面に細い繊維状
部材を設ければ、上記作用がさらに促進されるととも
に、そこに発生した圧力変動自身の吸収作用が期待され
る。
10に示す各実施例により説明する。 (第1実施例)図1は、第1実施例を示している。1が
流体と相対運動する物体(例えば航空機、車両、自動
車、煙突、潜水艦、船、翼、送風機、ヘリコプタロー
タ、プロペラ)で、その表面に細い繊維状部材5を毛皮
状に植え付けている。
植え付けてもよいし、毛皮状部材を物体1の表面に貼り
付けてもよい。流体は、気体でも、液体でもよい。 (第2実施例)図2は、第2実施例を示している。2が
流体を導く配管またはダクトで、風洞ノズルを例示して
おり、その内表面に細い繊維状部材5を毛皮状に植え付
けた毛皮状部材を貼り付けている。流体は、気体でも、
液体でもよい。
ている。1が流体と相対運動する物体で、その表面に多
孔質材6を設け、その表面に細い繊維状部材5を毛皮状
に植え付けた部材を設けている。 (第4実施例)図4は、第4実施例を示している。2が
流体を導く配管またはダクト(例えば風洞のコレクタ
ー、ディフューザ等)で、その内表面に多孔質材6を設
け、その表面に細い繊維状部材5を毛皮状に植え付けた
部材を設けている。
ている。16が流体と相対運動する物体で、この実施例
では、物体16自身を多孔質材により構成し、その表面
に細い繊維状部材5を設けている。この実施例は、ファ
ンブレード等に適用して好適である。 (第6実施例)図6は、第6実施例を示している。26
が配管またはダクトで、この実施例では、配管またはダ
クト26自身を多孔質材により構成し、その内周面に細
い繊維状部材5を設けている。また配管またはダクト2
−の一端部側に流体を導く配管またはダクト(風洞ノズ
ル)21(図2の2参照)を設け、配管またはダクト2
6の他端部側に流体を導く配管またはダクト22(図4
の2参照)を設けている。この実施例は、配管またはダ
クトの内周面に発生する音が大きくて、内部に設置した
供試体の発生音を外部で計測しにくい場合、例えば風洞
の計測胴の音響通過ダクトに適用して、空力発生音試験
を行う場合に好適である。
ている。1が流体と相対運動する物体で、その後縁部に
細い繊維状部材5を毛皮状に植え付けた部材を設けてい
る。 (第8実施例)図8は、第8実施例を示している。21
が流体を導く配管またはダクト(風洞ノズル)で、その
出口端部に細い繊維状部材5を設けている。
ている。1が流体と相対運動する物体で、その後縁部に
多孔質材6を連結し、それに細い繊維状部材5を設けて
いる。 (第10実施例)図10は、第10実施例を示してい
る。21が流体を導く配管またはダクト(吹出しノズ
ル)で、その出口端部に多孔質材6を連結し、それに細
い繊維状部材5を設けている。
果を示している。この図から明らかなように特に高い高
周波成分が大幅に低減している。以下の第11実施例〜
第14実施例に示す流体発生音低減装置は、風洞の吹出
口に適用した各実施例である。 (第11実施例)図12は、第11実施例を示してい
る。21が風洞の吹出口よりも上流側に形成した縮流
胴、31が同縮流胴21の上流側に接続したダクトで、
上記縮流胴21の内周面の全域に細い繊維状部材5を設
けている。縮流胴21は、剛体であっても、多孔質材
(吸音材)であってもよい。また(a)に示すように細
い繊維状部材5を上記縮流胴21の内周面に取付けて、
縮流胴21と細い繊維状部材5との間に段差を形成して
も、細い繊維状部材5を縮流胴21の低段部に取付け
て、縮流胴21と細い繊維状部材5とを面一にしてもよ
い。
実施例を示している。21が風洞の吹出口よりも上流側
に形成した縮流胴で、同縮流胴21のうち、変曲点Aか
ら下流側の内周面の全域に細い繊維状部材5を設けてい
る。同縮流胴21のうち、細い繊維状部材5を設ける部
分は、剛体であっても、多孔質材(吸音材)であっても
よい。また(b)に示すように細い繊維状部材5を縮流
胴21下流側の内周面に取付けて、縮流胴21と細い繊
維状部材5との間に段差を形成しても、(c)に示すよ
うに細い繊維状部材5を縮流胴21下流側の低段部に取
付けて、縮流胴21の内周面と細い繊維状部材5とを面
一にしてもよい。
実施例を示している。21が風洞の吹出口よりも上流側
に形成した縮流胴で、同縮流胴21のうち、変曲点Aか
ら下流側の距離X部分の内周面全域に細い繊維状部材5
を設けている。同縮流胴21のうち、細い繊維状部材5
を設ける部分は、剛体であっても、多孔質材(吸音材)
であってもよい。また(b)に示すように細い繊維状部
材5を縮流胴21の下流側内周面に取付けて、縮流胴2
1の内周面と細い繊維状部材5との間に段差を形成して
も、(c)に示すように細い繊維状部材5を縮流胴21
下流側の低段部に取付けて、縮流胴21の内周面と細い
繊維状部材5とを面一にしてもよい。(d)は、距離X
部分での低騒音化効果を示す説明図である。
実施例を示している。21が風洞の吹出口よりも上流側
に形成した縮流胴、21aが同縮流胴21の吹出口に設
けたフランジで、同フランジ21aの下流側面の全域に
細い繊維状部材5を設けている。同フランジ21aは、
剛体であっても、多孔質材(吸音材)であってもよい。
また(b)に示すように細い繊維状部材5をフランジ2
1aの下流側面の全域に設けても、(c)に示すように
細い繊維状部材5をフランジ21aの下流側面全域と縮
流胴21の吹出口内周面全域に設けても、(d)に示す
ように細い繊維状部材5をフランジ21aの下流側面全
域と縮流胴21の吹出口(低段部)内周面全域に設け
て、吹出口の内周面と細い繊維状部材5とを面一にして
もよい。
流力発生音低減効果の計測値を示している。計測点は、
図12に示すように吹出口の中央から1D下流−1.5
横にある。ここで、Dは吹出口の代表径である。なお計
測時の吹出口の流速は、83.4m/sである。この図
から明らかなように特に高い高周波成分が大幅に低減し
ている。
洞の吹出口の下流側に位置するコレクターに適用した各
実施例である。 (第15実施例)図17は、第15実施例を示してい
る。21が風洞の縮流胴、2が同縮流胴21の吹出口の
下流側に位置するコレクター、2’が同コレクター2に
接続した直管胴(断面積が一定の直管胴)、2’’が同
直管胴2’に接続した拡大管、31が同拡大管2’’に
接続したダクトで、コレクター2と直管胴2’と拡大管
2’’との内周面全域に細い繊維状部材5を設けてい
る。
を示している。(a)は、コレクター2と直管胴2’と
拡大管2’’との内周面全域に細い繊維状部材5を設け
る一方、拡大管2’’を多孔質材により構成している。
(b)は、コレクター2と直管胴2’と拡大管2’’の
一部との内周面全域に細い繊維状部材5を設ける一方、
拡大管2’’を多孔質材により構成している。なお細い
繊維状部材5を拡大管2’’の一部に設ける場合、取付
け位置は、拡大管2’’の直管側端部から剥離後の再付
着点までとし、取付け位置の寸法は、個々の風洞により
異なる。
を示している。(a)は、コレクター2と直管胴2’と
の内周面全域に細い繊維状部材5を設けている。(b)
は、コレクター2と直管胴2’との内周面全域に細い繊
維状部材5を設ける一方、コレクター2と直管胴2’と
を多孔質材により構成している。
を示している。(a)は、コレクター2の内周面全域に
細い繊維状部材5を設けている。(b)は、コレクター
2の内周面全域に細い繊維状部材5を設ける一方、コレ
クター2を多孔質材により構成している。図21は、第
15実施例〜第18実施例の流力発生音低減効果の計測
値を示している。計測点は、図12に示す計測点と実質
的に同一である。計測時の吹出口の流速も、83.4m
/sである。この図から明らかなように特に高い高周波
成分が大幅に低減している。
流体発生音低減装置は、ガイドベーンに適用した各実施
例である。 (第19実施例)図22は、第19実施例を示してい
る。本実施例では、ガイドベーン32の外周面全域に細
い繊維状部材5を設けている。なおガイドベーン32
は、剛体でも、多孔質材(吸音材)でもよい。
を示している。本実施例では、ガイドベーン32の上流
側の一部に細い繊維状部材5を設けている。なおガイド
ベーン32は、剛体でも、多孔質材(吸音材)でもよ
い。 (第21実施例)図24は、第21実施例を示してい
る。本実施例では、ガイドベーン32の上流側端部のみ
に細い繊維状部材5を設けている。なおガイドベーン3
2は、剛体でも、多孔質材(吸音材)でもよい。
を示している。本実施例では、ガイドベーン32の上流
側端部とガイドベーン32の腹部面とに細い繊維状部材
5を設けている。なおガイドベーン32は、剛体でも、
多孔質材(吸音材)でもよい。図26は、第19実施例
〜第22実施例の流力発生音低減効果の計測値を示して
いる。計測点は、図12に示す計測点と実質的に同一で
ある。計測時の吹出口の流速は、60m/sである。こ
の図から明らかなように特に高い高周波成分が大幅に低
減している。
す流体発生音低減装置は、車両・航空機に適用した各実
施例である。 (第23実施例)図27図(a)は、第23実施例を示
している。33が車両本体、34がパンタグラフで、パ
ンタグラフ34の外周面全域に細い繊維状部材5を設け
ている。(b)は、パンタグラフ34の横1mで計測し
た流力発生音低減効果の計測値である。計測時の流速
は、60m/sである。この図から明らかなように特に
高い高周波成分が大幅に低減している。
例を示している。(a)は、車両・航空機本体33の表
面にある段差・凹部36の表面に細い繊維状部材5を設
けている。(b)は、車両・航空機本体33の表面にあ
る凸部37の表面に細い繊維状部材5を設けている。な
お(b)で細い繊維状部材5の取付け位置は、凸部37
の下流側側面から下流側へ凸部37の高さの10までの
距離とする。これらの場合、取付け部に低段部を設け、
そこに細い繊維状部材5を取付けて、車両・航空機本体
33の表面と細い繊維状部材5とを面一にしてもよい。
す流体発生音低減装置は、ヘリコプターの回転翼に適用
した各実施例である。 (第25実施例)図29(a)(b)は、第25実施例
を示している。35がヘリコプターの回転翼で、その翼
端部に細い繊維状部材5を設けている。また(c)に示
すように回転翼35の翼端前縁部でもよく、回転翼35
の取付け部の表面は、剛体でも、多孔質材でもよい。ま
た取付け部に低段部を設け、そこに細い繊維状部材5を
取付けて、回転翼35の表面と細い繊維状部材5とを面
一にしてもよい。
第26実施例を示している。35がヘリコプターの回転
翼で、その前縁部に細い繊維状部材5を設けている。取
付け位置は、回転翼35の前縁部全体でもよいし、
(c)に示すように回転翼35の中央部から翼端までの
前縁部でもよい。また回転翼35の取付け部の表面は、
剛体でも、多孔質材でもよい。また取付け部に低段部を
設け、そこに細い繊維状部材5を取付けて、回転翼35
の表面と細い繊維状部材5とを面一にしてもよい。
す流体発生音低減装置は、空調機に適用した各実施例で
ある。 (第27実施例)図31(a)(b)は、第27実施例
を示している。37が空調機ファン、38が支持梁で、
その前縁部に細い繊維状部材5を設けている。取付け位
置は、支持梁38の前縁部のみでもよいし、支持梁38
の全周でもよく、支持梁38の表面は、剛体でも、多孔
質材でもよい。また取付け部に低段部を設け、そこに細
い繊維状部材5を取付けて、支持梁38の表面と細い繊
維状部材5とを面一にしてもよい。
を示している。37が空調機ファン、38が支持梁、3
9が同支持梁38の下流側に配設した案内板で、その前
面部に細い繊維状部材5を設けている。取付け位置は、
案内板39の前面部と背面部の一部とでもよいし、案内
板39の全周でもよい。また案内板39の表面は、剛体
でも、多孔質材でもよい。
す流体発生音低減装置は、ダクト・配管の内面に適用し
た各実施例である。 (第29実施例)図33は、第29実施例を示してい
る。31がダクト・配管で、その内周面全域に細い繊維
状部材5を設けている。ダクト・配管の内面は、剛体で
も、多孔質材でも、剛体の表面に多孔質材を取付けたも
のでもよい。
を示している。31がダクト・配管、31aが同ダクト
・配管31の内周面から内方に突出した鍔状部、39が
多孔質材(吸音材)で、鍔状部31a付近のダクト・配
管31の内周面に低段部を設け、そこに多孔質材(吸音
材)39を嵌着して、同多孔質材39の表面に細い繊維
状部材5を設けている。鍔状部31aは、ダクト・配管
31の内周面に直接形成しても、支持材(図示せず)を
介して取付けてもよい。細い繊維状部材5の取付け位置
は、ダクト・配管31の内壁面から5mm以内の領域
(流れの乱れ度が管内の他の領域と比べて20倍以上大
きい領域)とする。取付け部の表面は、上記のように多
孔質材39でも、剛体でもよい。
装置は、配管内の弁の下流側に適用した実施例である。 (第31実施例)図35は、第31実施例を示してい
る。31が流体(気体または液体)を導く配管、40が
同配管31内に設けたの弁で、弁40の下流側の配管3
1の内周面全域に細い繊維状部材5を設けている。同細
い繊維状部材5の取付け位置は、配管31の内壁面から
5mm以内の領域(流れの乱れ度が管内の他の領域と比
べて30倍以上大きい領域)とする。取付け部の表面
は、多孔質材でも、剛体でもよい。
うに構成されており、乱れ自身を低減すること、乱
れにより物体表面に誘起する圧力変動を小さくするこ
と、乱れにより物体表面に誘起する圧力変動の相関面
積を小さくして、音響への変換効率を小さくすることが
可能であり、流体と相対運動する物体または流体を導く
配管、ダクト等に発生する流力発生音を大幅に低減でき
る。
す縦断側面図である。
す縦断側面図である。
す縦断側面図である。
す縦断側面図である。
す縦断側面図である。
す縦断側面図である。
す縦断側面図である。
す縦断側面図である。
す縦断側面図である。
を示す縦断側面図である。
図である。
置の第11実施例を示す縦断側面図である。
置の第12実施例を示す縦断側面図である。
置の第13実施例を示す縦断側面図である。
置の第14実施例を示す縦断側面図である。
減効果を示す説明図である。
を示す縦断側面図である。
の第16実施例を示す縦断側面図である。
の第17実施例を示す縦断側面図である。
の第18実施例を示す縦断側面図である。
減効果を示す説明図である。
を示す縦断側面図である。
を示す縦断側面図である。
を示す縦断側面図である。
を示す縦断側面図である。
減効果を示す説明図である。
の第23実施例を示す縦断側面図である。
の第24実施例を示す縦断側面図である。
置の第25実施例を示す縦断側面図である。
置の第26実施例を示す縦断側面図である。
の第27実施例を示す縦断側面図である。
を示す縦断側面図である。
を示す縦断側面図である。
を示す縦断側面図である。
を示す縦断側面図である。
を示す説明図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 流体と相対運動する物体の表面または流
体を導く配管、ダクト等の内表面に細い繊維状部材を毛
皮状に植え付けるか、細い繊維状部材を植え付けた毛皮
状部材を設けたことを特徴とする流力発生音低減装置。 - 【請求項2】 流体と相対運動する物体の表面または流
体を導く配管、ダクト等の内表面に多孔質材を設け、そ
の上に細い繊維状部材を毛皮状に植え付けるか、細い繊
維状部材を植え付けた毛皮状部材を設けたことを特徴と
する流力発生音低減装置。 - 【請求項3】 流体と相対運動する物体または流体を導
く配管、ダクト等を多孔質材により構成し、その表面に
細い繊維状部材を毛皮状に植え付けるか、細い繊維状部
材を植え付けた毛皮状部材を設けたことを特徴とする流
力発生音低減装置。 - 【請求項4】 流体と相対運動する物体の後縁部または
流体を導く配管、ダクト等の開口端部に細い繊維状部材
を毛皮状に植え付けるか、細い繊維状部材を植え付けた
毛皮状部材を設けたことを特徴とする流力発生音低減装
置。 - 【請求項5】 細い繊維状部材の表面と物体の表面また
は配管、ダクト等の内表面とを略段差なしに連なるよう
に、細い繊維状部材を物体の表面または配管、ダクト等
の内表面に設けたことを特徴とする請求項4記載の流力
発生音低減装置。 - 【請求項6】 物体の後縁部または配管、ダクト等の端
部に多孔質材を連結し、その表面に細い繊維状部材を設
けたことを特徴とする請求項4、5記載の流力発生音低
減装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30486694A JP3442883B2 (ja) | 1993-12-15 | 1994-12-08 | 流力発生音低減装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31516693 | 1993-12-15 | ||
| JP5-315166 | 1993-12-15 | ||
| JP30486694A JP3442883B2 (ja) | 1993-12-15 | 1994-12-08 | 流力発生音低減装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07225048A true JPH07225048A (ja) | 1995-08-22 |
| JP3442883B2 JP3442883B2 (ja) | 2003-09-02 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30486694A Expired - Lifetime JP3442883B2 (ja) | 1993-12-15 | 1994-12-08 | 流力発生音低減装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3442883B2 (ja) |
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| JP2001278570A (ja) * | 2000-03-29 | 2001-10-10 | Mitsubishi Electric Corp | エレベーターのかご装置 |
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-
1994
- 1994-12-08 JP JP30486694A patent/JP3442883B2/ja not_active Expired - Lifetime
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