マツダ技報2023

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（1） Elnady T.: On the modeling of the acoustic （2） M.J. Lighthill: On sound generated aerodynamically. （3） M.J. Lighthill: On sound generated aerodynamically. （4） N. Curle: The influence of solid boundaries upon of sound, Proc. R. Soc. Lond., A222, 1-32 （1954）（5） E.W. Lemmon: Thermodynamic Properties of Air and （6） NOAA, NASA, and US Air Force: U.S. Standard （7） W. Sutherland: The viscosity of gases and molecular （1893）響学会誌，66巻 10号，pp.513-520（2010）（8） 宇津野秀夫: 音・振動の減衰理論と応用例，日本音―96―]Bd[RN]Bd[RN]Bd[RN]Bd[RN]Bd[RN]Bd[RN]Bd[RN]Bd[RN]Bd[RN]Bd[RNerusserPerusserP50006000500.0600.050006000666.7800.050006000500.0600.050006000625.0750.0fFig. 18　Prediction Accuracy of NR during I4 Engine Fig. 19　Prediction Accuracy of NR during I6 Engine Fig. 20　Side Branch ResonanceRunningRunningFig. 21　NR Prediction Accuracy by CFD Analysisimpedance of perforates with flow, AIAA 2003-3304, 9th AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference, May 2003, Hilton Head, SC, USA. （2003）Part I General theory, Proc. R. Soc. Lond., A221, 564-587 （1952）Part II Turbulence as a source of sound, Proc. R. Soc. Lond., A222, 1-32 （1954）aerodynamic sound. Part II Turbulence as a source Mixtures of Nitrogen, Argon, and Oxygen From 60 to 2000K at Pressures to 2000MPa, J. Phys. Chem. Ref. Data, Vol. 29, No.3, pp.331-385 （2000）Atmosphere （1976）force, Philosophical Magazine, S. 5, 36, pp.507 531 Frequency [Hz]5. おわりに2nd order[rpm][Hz]1000200030004000500033.366.7100.0133.3166.74th order[rpm][Hz]1000200030004000500066.7133.3200.0266.7333.33rd order[rpm][Hz]1000200030004000500050.0100.0150.0200.0250.04.5 order[rpm]10002000300040005000[Hz]75.0150.0225.0300.0375.0outlet pipepunching hole l=1/4 λnode antinode Simulation(Previous)10dBSimulation(New)ExperimentSimulation(Previous)ExperimentSimulation(New)10dBc : sound speedflow6th order6000[rpm][Hz]1000200030004000200.0100.0200.0300.0400.08th order[rpm][Hz]60001000200030004000400.0533.3133.3266.7400.06th order6000[rpm]1000200030004000300.0[Hz]100.0200.0300.0400.07.5 order6000[rpm]1000200030004000450.0[Hz]125.0250.0375.0500.0outlet pipel=1/4 λnode antinode 10dBwithoutFlowCFDExperimentwithFlowFrequency [Hz]Reduced side branchresonance effect　一部，Fig. 19の6次の青矢印で示す領域で予実差が残るが，これはFig. 20 左図に示すように，その周波数帯は，アウトレットパイプの実質的な入口であるパンチング端部において，逆位相の音波が打ち消し合う効果，いわゆるサイドブランチ共鳴の周波数f（距離lが波長の1/4となる周波数）と一致していることから，音響解析ではその効果代を再現できていないと推定される。また，更なる分析のために，Fig. 20 右図に示すサイドブランチ構造を模擬した簡易形状マフラーにて，送風機による定常流れ有無の2つ条件に対して，非定常CFD解析によるNRの精度検証を実施したところ，Fig. 21に示すとおり，その効果代を定量的に再現することが分かった。以上を踏まえると，音響モデルの更なる改善の着目点は，非定常CFD解析と，粘性なし・圧力の変動振幅が微小等の仮定の基，ナビエ・ストークス方程式から導出できる波動方程式を解く音響解析の解法の違いにあると考えられる。今後，音響解析にて同効果を再現するモデル化に取り組む予定である。　お客様が魅力を感じるサウンド等のマツダの独自価値創造や将来の厳しい規制への対応を効率的に進めるために，計測結果の分析技術の構築や，CFD解析や音響解析モデルを新たに改良することで，排気吐出音の予測精度を大幅に向上させた。それらは，着実にモデル改善を行えるように基礎形状・簡易マフラー・製品形状というようにステップアップしたことや，流れ場内の気流音計測や音響加振試験などの基礎試験や実機計測に及ぶ試験実施により，現象把握・からくり解明・モデル化を進めたことによるものである。今後も基本・着実の精神を貫き，技術開発を推進する所存である。　最後に，本技術開発は（株）ヒロテックとの共同開発によるものであり，関係された皆様に感謝の意を表する。参考文献