急激な面積変化を伴う管内音響損失の測定と経験的評価

Measurement and empirical evaluation of acoustic loss in tube with abrupt area change.

• Yuki Ueda
• Shunsuke Yonemitsu
• Kenichiro Ohashi
• Takuya Okamoto

抄録

本研究では、音響波が急激に面積が変化した管内を通過する際に発生する音響パワーロスを測定しています。その結果、電力損失は速度振幅の3乗に比例し、比例係数は管の面積変化率に依存することが分かりました。一方、比例係数は、８０〜２５０Ｈｚの範囲では、音響インピーダンスと周波数にほぼ依存しない。さらに、テーパー管が比例係数を低減させる効果を実験的に調べています。これらの実験結果をもとに、高圧ヘリウムを充填した管を用いた音響電力損失の経験的評価法を提案し、その妥当性を検証した。

This study measures the acoustic power loss that occurs when an acoustic wave passes through a tube with an abrupt change in area. It is determined that the power loss is proportional to the third power of the velocity amplitude, and that the proportionality coefficient depends upon the area change ratio of the tube. On the other hand, the proportionality coefficient is almost independent of the acoustic impedance and frequency in the 80-250 Hz range. Furthermore, the effect of a tapered tube in reducing the coefficient is experimentally investigated. Based on these experimental results, an empirical estimation method for the acoustic power loss is proposed and validated using a high-pressure-helium-filled tube.