この両氏より管出口の体積速度が次のように辛まる・
P2
U。二 （4．9）
Z，cos（k1）十jZ，sin（川
ここに，
U2 U3 P2 P3
Z，
Z，
k 1
尾管入口の体積速度［m＝｛／S］
尾管出口の体積速度［m3／S］
尾管入口の音圧の強さ（・P（r。））［Pa］
尾管出口の音圧の強さ 「Pa］
尾管端の放射インピ∵ダンス［kg／パs］
管の特性インピーダンス［kg／m刈S］
波数（・ω／c）［rad／m］
尾管の長さ［m］
Cavity
＼ Va1ve ＼ ●∫）（7）
．戸（・1） ＼
高1ノ！r
！！ ＼ ！ ＼
、 、 、
／T・i1Pipe／
／
U、、がわかると，出口が大きな空間に開放されている場合， R・離れた位置での変勅音圧 p。。は次式で与えられる．
1 d
PsP二 ∫ （ρU3）dS （4．10）
R．S dt
4．2．2．2 マフラ系の解法
マフラ空洞部のモーダルパラメータ，モード関数は有限要素法プログラム（NA S TRA N）の構造解析の各定数を音響系の定数に対応させることにより3次元F EM固有値解析を 行って算出した．なお有限要素法の要素は，H E XA，P ENTAなどのソリッド要素を使 用した．また，減衰比ζ、については，上述のF EM計算からは求まらないので1マフラを
スピーカで加振した実験から得られたデータ｛75〕を使用した．
マフラ入口のガス体積流速U、，モーダルパラメータ及びモード関数が与えられれば・マフ ラ出口の発生音P，Pは式（4．6）〜（4．10）により容易に求めることができる．
4．3 計算値と実験値との比較
前節で述べた解析法を検言正するために，1．5kw空気調和機用ロータリ圧縮機を対象に実験 を行い，言十算と比較した．
4．3．1 実験方法
図4．7のように，圧縮機のハウジングの下部を除去し，吐出ガスを大気中へ放出させ1 そのときのシリンダ内圧力，非変位および放射音を測定した（弁および吐出マフラは下部軸 受側につけて，放射音が直接マイクロフォンに届くようにした）．また・マフラ有無での実 験を行ない，弁部モデルの予測精度，マフラを含めた全体系の予測精度を検討した・
4．3．2 弁部モデルの予測結果
言十算を行うにあたり各ガス流路の収縮係数が必要である・収縮係数としては1O・5から1・O まで幅を振って解析を行ったが，計算結果に対する感度は・それほど大きくないことが分か り，図4．8（川の値で代表させた．
Suction gaS
→
MiC．
〃
Compressor
Va1ve vibrat ion
・ ff1er
PressUre pu1sat ion
Amp． Amp． Amp．
P。 ん pS戸
図4．7
計測ブロック図μ⊆
①
O
』』
o
①o
⊆
◎
●一
一〇 ω』
8
着1．O
O．8
O．6
O．4
O．2
Fie1d］V
d1Port diξFie1d皿
Fie1d耳
＾ ＾ ＾ ＾
O．1
Fie1dJV
0．2
d二Port diameter
O．3
h／d
図4．8 ガス通路の収縮係数
一43一一
15
（
Z lO）
』
①
O
−
0 5
』
Va1ve stopPer
Va1ve ん
F
O
1 2 3
Va1ve1ift h（㎜）
図4．9 弁のばね定数
O．4
o U
＼ O．2
0
＼ O
Va1ve stopPer
。／τVa1・e ＾
＼．
○ゐ＝O（mm）
＼ ＼〇一二1（㎜）
O．
Cc；Critica1dε㎎i㎎．
Coeff．
O O．2 0．4
Disp1acement X（㎜）
O．6
図4．10 弁のダンピング定数
一一
S4一
弁のバネ定数は弁抑えがあるため非線形となる．その他は大験により求めた．図4．r）（
前頁）に特性を示すが，言十算値は，この値の影響を大きく受けている．また，ダンピング係 数Cは弁機構の一部分を取り出し加振試験を行って求めた．その結果を図4．1O（前頁）
に示す．振幅依存性があるため一定の値とならない．しかし，この値も感度が小さいことが 分かったため実際には図の平均自勺な値（川で代表させた．
吸入圧力O．05MPa， 吐出圧力O．1MPa，電源周波数5011z（圧縮機回車示数4911z）の運転条件に おけるシリンダ内圧力，非変位および弁からの放射音の実験値と計算値の比較を図4．12
（次頁）に示す．放射音はマフラがついていないため，弁通路部より直接大気中に放射され
る．
また，図4．11（下図）では放射音を周波数分析により比較した．発生音についてはリ ニア表示した図4．12（c）の時問領域の値で差異が目立つが，実際に使われるデシベル表 示した周波数分析結果はよく対応しており，実用上十分な精度が得られた．
80
言℃ 60
㌧
㌧吻
40
U O◎
晩ICuIate
O O
OO oo
つ
O 1
ハ
O
腕ured O O
WW
γw
0 500 1000 1500 2000
FrequenCy．（Hz）
CaICuIated
2500
図4．11 発生音の予測結果と実験結果の比較