Development of high efficiency low specific speed small double rotating screw pump
Project/Area Number |
19K04200
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 19010:Fluid engineering-related
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Research Institution | Setsunan University |
Principal Investigator |
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Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2021: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2020: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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Keywords | 流体機械 / ポンプ効率 / 漏れ流れ / スクリューポンプ / ポンプ性能 / 効率 / 漏れ特性 / ポンプ / マイクロ波成形 / トルク低減 / 効率向上 / 比速度 / 樹脂成形 |
Outline of Research at the Start |
本研究は低流量であっても高い圧力を得ることができる高効率・小型二重回転スクリューポンプの開発を目指している.本ポンプはロータの回転に伴いステータが受動的に回転する構造であるが,ステータの内壁面の表面粗さによるロータ回転トルクの増加と,漏れ損失がポンプ性能の低下を招いていると考えられている.そこで,本ポンプの小型化と高効率化を実現するために,マイクロ波成型機を用いて樹脂製ステータを製作し,樹脂ステータの表面粗さと材質がロータ回転トルクに及ぼす影響,また,ロータとステータの形状がポンプ性能と漏れ流れに及ぼす影響について検討し,高効率・小型二重回転スクリューポンプの最適な形状について検討する.
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Outline of Final Research Achievements |
The objective of this study is to developed a high-efficiency compact pump capable of obtaining high pressure at low flow rates. The effect of stator shape and material on pump performance was investigated using a double rotational screw pump in which the stator rotates passively with the rotor rotation. As a result, it was found that even though number of chambers formed between the stator and rotor is reduced due to the smaller stator, this pump can achieve higher efficiency than typical positive displacement pumps or small low specific speed pumps. Furthermore, by using engineering plastic, which is lighter than metal, for the stator material, the rotational torque of the rotor is reduced, thus improving pump efficiency. This tendency is more pronounced when the viscosity of the working fluid is low.
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Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究では低流量で高い圧力が得られる高効率の小型ポンプの開発を行うことが目標であり、これを実現するために二重回転スクリューポンプの駆動トルクと漏れ流れによる損失の低減を図り、ポンプ内部の一部の部品を金属から樹脂に変更することによりポンプ性能を向上させることができることを実験的に明らかにした。このことは、容積型ポンプのように駆動トルクが問題となるポンプに対しても適用が可能であるだけでなく、摩擦熱による薬品や食品,血液などの成分を変性させずに搬送できる高効率で小型・軽量な新しい低比速度ポンプを実現し,様々な分野で利用できると考える.
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Report
(4 results)
Research Products
(4 results)