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衝撃波管を用いた軸流圧縮機のサージ・旋回失速共存系の挙動とウインドミル特性の把握

研究課題

研究課題/領域番号 15K05811
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 流体工学
研究機関早稲田大学

研究代表者

太田 有  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (50211793)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワードターボ機械 / 旋回失速 / サージ / ウインドミル / 非定常数値解析 / 非設計運転状態 / 流体損失 / 非定常渦 / 軸流圧縮機 / 部分流量特性 / サージング / ウインドミル特性 / 損失発生機構 / 非定常現象 / 非定常計測
研究成果の概要

軸流圧縮機の非設計運転状態における非定常現象と損失発生機構の解明を目的として,実験および数値解析研究を実施した.研究の焦点を(1)低流量域において発生するサージ,旋回失速共存状態の非定常挙動の把握と,(2)高流量域におけるウインドミル駆動時の非定常流れ場の把握と損失構造の解明に当てた.(1)については,失速発生時のサージ挙動が流れ場の構造によって決定されていることを実験的に示した.一方,(2)については,各種ウインドミル状態での損失構造を非定常数値解析によって明らかにした.
軸流圧縮機の非設計状態での非定常挙動を実験および数値解析により明らかにし,幾つかの新しい知見を得ることができた.

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Coexisting State of Surge and Rotating Stall in a Two-Stage Axial Flow Compressor using a Double-Phase-Locked Averaging Technique2017

    • 著者名/発表者名
      Yuu SAKATA, Yutaka OHTA
    • 雑誌名

      Journal of Thermal Science

      巻: Vol.26, No.1 号: 1 ページ: 38-46

    • DOI

      10.1007/s11630-017-0907-x

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Interaction Between Surge Behavior and Internal Flow Field in an Axial-Flow Compressor”2018

    • 著者名/発表者名
      Yuu Sakata, Nobumichi Fujisawa and Yutaka Ohta
    • 学会等名
      ASME FEDSM
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Internal Flow Structure and Rotor Performance of an Axial Flow Compressor at Windmill Conditions2017

    • 著者名/発表者名
      Taku HIRAYAMA, Yutaka OHTA, Takashi GOTO, Dai KATO
    • 学会等名
      13th International Symposium on Experimental Computational Aerothermodynamics of Internal Flows
    • 発表場所
      Okinawa, Japan
    • 年月日
      2017-05-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Internal Flow Structure and Rotor Performance of an Axial Flow Compressor at Windmill Conditions2017

    • 著者名/発表者名
      Hirayama, T., Ohta, Y., Goto, T. and Kato, D.,
    • 学会等名
      Proc. of the 13th ISAIF
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation of Rotating Stall under Surge Behavior in a Two-Stage Axial Flow Compressor2017

    • 著者名/発表者名
      Yuu Sakata, Ryo Takahashi and Yutaka Ohta
    • 学会等名
      the 6th Japan-Korea Joint Workshop on Fans and Compressors
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 軸流圧縮機のウインドミル状態における動翼特性と内部流れ構造2017

    • 著者名/発表者名
      平山 卓,太田 有,後藤尚志,加藤 大
    • 学会等名
      第45回日本ガスタービン学会定期講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 二段軸流圧縮機の過渡応答とサージ挙動2017

    • 著者名/発表者名
      坂田友,高橋遼,太田 有
    • 学会等名
      ターボ機械協会富山講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 二段軸流圧縮機におけるサージ・旋回失速共存系の内部流動調査2017

    • 著者名/発表者名
      坂田友,高橋 遼,太田 有
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 二段軸流圧縮機に生じるサージ旋回失速共存系の過渡特性2016

    • 著者名/発表者名
      坂田友,野添直樹,太田有
    • 学会等名
      日本機械学会流体工学部門講演会
    • 発表場所
      山口大学
    • 年月日
      2016-11-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Coexisting State of Surge and Rotating Stall in a Two-Stage Axial Flow Compressor using a Double-Phase-Locked Averaging Technique2016

    • 著者名/発表者名
      Yu SAKATA, Yutaka OHTA
    • 学会等名
      The 6th Asian Joint Workshop on Thermophysics and Fluid Science 2016 (6th AJWTF)
    • 発表場所
      Guilin, China
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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