司司，
て出コ
ム
~ 4ど Jミ
4・・胴町・ーー・4・
吋』U‑Pーh 『
140
120
100
0
供試体:図 6.2の模型
U o
=28m/s10
気流
..̲..
参考文献
(1) Bodger， W. K.， J ones， C. M.， Aerodynamic Wind Throb in Passenger Cars" ， SAE， 840A (1964)， 1‑17
(2) DeMetz， F. C.， Farabee， T. M.， Laminar and turbulent shear flow induced cavi ty resonances" ， AIAA 4 th Aeroacoustics conference， Paper Ko.77‑1293(1977)
(3) Elder， S. A.， Self‑excited depth‑mode resonance for a wall‑ mounted cavi ty in turbulent flow" ， J. Acoust. Soc. Am.， Vol. 64， No.3， (Sept. 1978)， 877‑890
(4) Kawamura， T.， Kuwahara， K.， Computation of High Reynolds Number Flow around a Circular Cylinder wi th Surface Roughness"， AIAA‑84‑0340，
(1984)， 1‑11
(5) 片 岡 拓 也 ， 吉 田 昌 弘 ， 知 名 宏 ， 噴 流 ・ エ ッ ジ 系 お よ び キ ャ ビ テ ィ で の 流 体 の 振 動 現 象 の 数 値 解 析 " ， 日本機械学会論文集， Vol. 59， No.566， (1993)， 2969‑2974.
1 0 9
『司 "
第 ア章 自 然 風 に よ る 空 力 騒 音 の 変 動 現 象
自 動 車 の 車 室 内 の 空 力 騒 音 に 関 し て は ， 白 然 風 が 無 い 時 に 走 行 し た 場 合 の 騒 音 の レ ベ ル を 低 減 す る こ と に 加 え て ， 自 然 風 が 強 い 場 合 の 騒 音 の 変 動 を 少 な く す る こ と も ， 快 適 性 向 上 の た め に 重 要 な 課 題 で あ る 空 力 騒 音 は 第 3章 等 に 示 し た よ う に 車 休 周 り の 気 流 の 非 定 常 性 に よ り 発 生 す る た め ，
自 然 風 が 無 い 時 に 走 行 し た 場 合 や ， 風 洞 内 ( 主 流 は 定 常 ， 一 様 流 で あ り ， 自 然 風 が 無 い 時 に 走 行 し た 場 合 と 同 じ 条 件 ， 以 下 こ れ を 定 常 風 下 と 称 す る〉に お い て も 変 動 は 伴 う が ， そ の 変 動 量 に 比 べ て ， 走 行 中 に 自 然 風 が 強 い 変 動 を 伴 っ て 吹 い た 場 合 の 空 力 騒 音 の レ ベ ル の 変 動 は ， は る か に 強 い . そ の た め 変 動 す る 自 然 風 下 (以 下 変 動 風 下 と 称 す る 〉で の 特 有 の 騒 音 発 生 機 構 が あ る の か 否 か を 解 明 す る こ と ， ま た 音 圧 レ ベ ル の 変 動 量 に 着 目 し た 低 減 手 法 を 明 確 に す る 必 要 が あ る .
こ の よ う な 課 題 に 対 し て は 従 来 騒 音 に 対 す る 官 能 評 価 に よ る 調 査 例(1 )
や ， 変 動 風 下 の 音 圧 レ ベ ル や 風 速 ， 風 向 の 時 間 的 変 動 な ど が 計 測 さ れ た 例
( 2 )は 報 告 さ れ て い る も の の ， 現 象 解 明 や 改 善 手 法 の 検 討 は 十 分 で は な い 本 章 で は 変 動 風 下 を 走 行 し た 場 合 の 空 力 騒 音 の 変 動 現 象 ， そ の 現 象 と 定 常 風 下 で 発 生 す る 空 力 騒 音 の 特 性 (風 洞 試 験 に よ る 空 力 騒 音 の 風 速 ， 風 向 特 性〉 と の 関 連 及 び そ れ ら に 対 す る 車体 形 状 の 影 響 に つ い て 検 討 す る .
7. 1
実 験 装 置 及 び 方 法地 表 付 近 の 風 は 自 然 の 変 動 に 加 え て 地 形 の 凹 凸 や 建 築 物 等 の た め 変 動 し て い る そ の 変 動 は 走 行 す る 車 に 対 し て 風 速 と 風 向 の 時 間 的 な 変 動 を も た ら し ， そ れ に よ り 車 室 内 の 空 力 騒 音 の レ ベ ル が 変 動 す る こ れ ら の 関 係 を 定 量 的 に 把 握 す る た め 図 7. 1に 示 す よ う に ， 熱 線 風 速 計 (Xプ ロ ー ブ ) を 車 体 に 固 定 し ， 車 体 前 方 1m， 地 上 高 O.5mの 車 体 に 対 す る 風 速 と 風 向 を 計 測 し た 地 上 高 を O.5mと し た の は ， 車 体 のキ ャ ビ ン か ら 流 線 を 上 流 側 へ 遡 る と ， 地 上 高 約 O.5mと な る た め で あ る . こ こ で 計 測 さ れ る の は 車 速 に よ る 風 速 と 自 然 風 の 風 速 と の 合 成 で あ る . 図 7. 1に 示 す よ う に そ の 合
~
自然風速 風速計測位置
(地上高O.5m)
車速
マイクロホン位置(車室内〉
図
7.1
風速，風向，車内音の計測位置All‑
A︐ ︐
1
41l︐
『司~
成 速 度 の 大 き さ を 風 速 ， 向 き を 風 向 と 定 義 す る . 音 圧 レ ベ ル は 車 室 内 フ ロ ントピラー下端， ド ア ガ ラ ス か ら
5 0 m m
の 位 置 に て1 / 2
イ ン チ マ イ ク ロ ホ ン を 用 い て 計 測 し た . 音 の 計 測 位 置 を フ ロ ン ト ピ ラ ー 下 端 と し た の は ， 車 室 の 中 で 空 力 騒 音 の 変 動 量 が 最 も 大 き い 部 位 が ， ほ と ん ど の 乗 用 車 で そ の 位 置 で あ っ た た め で あ る 風 洞 試 験 は 第 2章 の 図 2. 2に 示 す 実 車 風 洞 で 行 い ， そ こ で 得 ら れ る 車 室 内 音 圧 レ ベ ル は ， 第 2章 の 図 2. 3に 示 す よ う に 自 然 風 が ほ と ん ど 無 い 時 に 走 行 し た 場 合 の レ ベ ル に よ く 一 致 し ( こ こ で 風 洞 試 験 で の 主 流 風 速 は ， 走 行 試 験 で の 車 速 に一 致 さ せ て い る ) ，空力 騒 音 を 十 分 な 精 度 で 再 現 で き て い る .な お 本 章 の 図 7.2'"'‑'7.7，7.10，7.11の 実 験 で 用 い た 車 両 の ， フ ロ ア や ト ーボ ー ド は 遮 音 を 特 に 強 化 し て お り ， エ ン ジ ン や タ イ ヤ か ら の 音 は 十 分 に 低 い た め ， 音 圧 を 計 測 し た 点 ( 図 7. 1の マ イ ク ロ ホ ン 位 置 〉 で は 空 力 騒 音 が 支 配 的 な 寄 与 度 を 有 し て い る .
7. 2
実 験 結 果 及 び 考 察7. 2. 1 実 走 行 時 の 音 圧 ， 風 速 ， 風 向 の 変 動
図
7 . 2
は ， 自 然 風 が5 m / s
程 度 の と き に 走 行 し た 場 合 の 車 に 対 す る 風 速 ， 風 向 ， な ら び に 車 室 内 音 圧 レ ベ ル を 同 時 に 計 測 し た 時 系 列 デ ー タ の 1 例 を 示 し た も の で あ る . 比 較 の た め 風 洞 試 験 で の 風 速 と 音 圧 レ ベ ル も 示 し て い る . こ こ で は 走 行 時 の 車 速 と ， 風 洞 試 験 時 の 主 流 風 速 は 一 致 さ せ て い る.この図 より 走 行 時 の 風 速 と 音 圧 レベ ル の 変 動 は ， 定 常 な 風 速 下 で の 風 洞 試 験 結 果 と 比 較 し で か な り 大 き い こ と が わ か る .こ こ で 音 圧 レ ベ ル と 風 速 ， 風 向 と の 関 連 を 調 べ る た め ， 音 圧 レベ ル に 対 す る 風 速 の 相 関 係 数 と 風 向 の 相 関 係 数 を 算 出 し た そ の 1例 を 図 7. 3に 示 す . こ の 相 関 係 数 の 最 大 値 を 様 々 な 自 然 風 の 条 件 下 で 計 測 し た 結 果 を ， 風 速 変 動 及 び 風 向 変 動 を 横 軸 と し て 図 7. 4に 示 す . 図 7. 4 (a)の 風 速 と 音 圧 レ ベ ル の 相 関 係 数 は B車 の 方 が A車 よ り も 若 干 大 き い 傾 向 に あ る が ， 両 者 の 場 合 共 O.5程 度 の 値 で あ る . 一 方 図 7. 4 (b)の 風 向 と 音 圧 レ ベ ル の
実走行 試験
風胴 試験
(︿ )凶 つ
mu
(︿ )白
℃
m u
∞¥
E m u
∞¥
E m u
o vi
音圧レへやル
音圧レへやル
風 速 風速
風向
叫 司 " "
2 1秒
風向の変動
風向の相互相関係数
3
1
風速，
秒0 時間
音圧レベルと風速，
時間
音圧レベル，
‑1
図
7.2
ヌ
I7.3
1.0
‑1.0
‑2 0.5 議
凶こ
』 て ‑
E
rm→央ー
同
亡2 特 ‑0.5
司司 . ，
1.0