UN 2 cUN2p2p0UN,0N*U.NU Ip p ：観測音圧［Pa］p0 ：最低可聴音圧（20μPa）ρ ：媒質密度［kg/m3］c ：音速［m/s］L ：代表長さ［m］U ：流れの代表速度［m/s］M ：マッハ数［－］ ―94―]Bd[ RN]Bd[RN]Bd[RN]Bd[RN]Bd[RNerusserP gnitasluPerusserP gnitasluP]Bd[]Bd[]Bd[]Bd[erusserP gnitasluPerusserP gnitasluP50006000500.0600.050006000666.7800.010logSPLSPLc2p010logc2p010log10log10logc2p010logFig. 12 Exhaust Pulsation Prediction AccuracyFig. 13 Prediction Accuracy of NR without FlowFig. 14 Prediction Accuracy of NR during Engine 4.3 課題抽出と解決の取り組み マフラー内は，高温・高流速のガスが流れる場であることを踏まえると，実稼働時のNRに予実差が生じる要因は，従来の解析では，音の伝ぱを解く上で必要な媒質の温度や，媒質の粘性の影響をモデル化できていないことと，高速な流れによりマフラー内部で2次的に発生する気流音を考慮できていないことにあると考える。そのため，NRの予実差改善に向けて，以下の3つの検討課題を抽出し解決を試みた。 課題①：吐出音（次数音）に含まれる気流音成分の考慮 課題②：媒質の物性値の温度依存性の厳密な考慮 課題③：粘性減衰を模擬する音響減衰値の適正化（1）吐出音（次数音）に含まれる気流音成分の考慮 気流音は3章で述べた方法で予測できる。しかし，商品開発時に吐出音を評価する際は，エンジン回転を単位時間当たり一定の速度で上昇させるスイープ運転で評価するため，回転数上昇に伴い排ガス温度や質量流量が変化する。ゆえに，各回転数の次数音に含まれる気流音成分を厳密に予測するには，数十回のCFD解析が必要となり，計算コストに優れた分離法であっても現実的ではRunning10002000300040005000600010002000300040005000600010dB2nd order[rpm]10002000300040005000[Hz]33.366.7100.0133.3166.74th order[rpm]10002000300040005000[Hz]66.7266.7200.0133.3333.310dBEngineSpeed[rpm]EngineSpeed[rpm]100200300Simulation(Previous)Experiment10dB2nd order6th order1000200030004000500060001000200030004000500060006th order6000[rpm]1000200030004000200.0[Hz]100.0200.0300.0400.08th order6000[rpm]1000200030004000400.0[Hz]133.3266.7400.0533.3MeasurementEngineSpeed[rpm]EngineSpeed[rpm]500400600Frequency [Hz]7008009004th order8th orderCAEpredpred.1000ない。そこで，低回転と高回転の2条件（2回のCFD解析）の気流音予測データから，その中間回転数の気流音を流体騒音のべき乗比例則に従って推定する手法を考案した。一般的に流体騒音の音源は，純粋な流れの乱れに起因するものと，流れの乱れと固体壁面の相互作用に起因するものに大別され，これらの音源モデルの表記から，前者は4重極音源，後者は2重極音源と呼ばれる。前者はLighthill（2,3）により，音の強さIが流れの速度の8乗，後者はCurle（4）により6乗に比例することが導かれている。これらの考えに沿って，気流音の強さIが流速UのN乗に比例（αは係数）するものとすると，以下の式（7）～（11）が得られる。（7）（8）（9）（10） （11） ここに， I ：音の強さ（インテンシティ）＝p2⁄ρc ［W/m2］ このように比例定数Nは，dB表示した音圧と対数表示した流速の関係から算出することができる。この関係を用いて，Fig. 15に示す手法で気流音成分を求める。まず，STEPⅠとして，気流音を予測する最大・最小の2つの回転数条件について，分離法による予測を行い，式（12）に従いそれぞれの回転数のオーバーオールレベルを算出する。次に，STEPⅡとして，2つの回転数のオーバーオールレベルと流速の関係から，式（13）に従い比例定数Nを算出する。最後に，STEPⅢとして，中間回転数の流速Uから式（14）に従い，狭帯域バンドごとの気流音レベルを推定した後に，次数に該当する周波数成分を抽出する。この手法の妥当性確認として，Fig. 16に示すとおり，STEPⅠ～Ⅲの手法で推定した気流音（2回転数分の気流音データは実験結果を使用）と，2章にて推定した気流音を比較し，両者が一致することを確認した。なお，気流音と脈動音のモデル開発を同時に進めていた都合上，本章最後のFigs. 18，19に示す最終的なNRの精度改善結果は，STEPⅠの2回転数分の気流音は実験結果で
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