Suppression of Cavitation Instabilities in Inducer by Circumferential Groove

• Project/Area Number: 21360083
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Fluid engineering
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: TSUJIMOTO Yoshinobu 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (50112024)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): KAWATA Yutaka 大阪工業大学, 工学部, 教授 (70440930) ; HORIGUCHI Hironori 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (60314837) ; YONEZAWA Kouichi 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (00362640)
• Project Period (FY): 2009 – 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥18,330,000 (Direct Cost: ¥14,100,000、Indirect Cost: ¥4,230,000); Fiscal Year 2011: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2010: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000); Fiscal Year 2009: ¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000)
• Keywords: 流体機械 / インデューサ / キャビテーション / ケーシングトリートメント / 周方向溝 / 動特性 / キャビテーションコンプライアンス / マスフローゲインファクタ / 逆流渦 / 溝 / グルーブ

Research Abstract

A circumferential groove was adopted in the casing near the leading edge of the inducer to suppress cavitation instabilities in turbopump inducers for rocket engines. The circumferential groove could suppress the cavitation instabilities effectively. It was found that the cavitation instabilities with higher frequencies were generated by the interference of backflow vortex cavitation with the blades of the inducer. The dynamic characteristics of the inducer were estimated by computation and experiment.

Research Products

• [Journal Article] インデューサに生じるキャビテーション不安定現象の周方向溝による抑制と高周波数圧力変動の原因に関する考察 (2011)
  • Author(s): 姜東赫, 有元悠祐, 米澤宏一, 堀口祐憲, 川田裕, Chinill Hah, 辻本良信
  • Journal Title: ターボ機械 Volume: 39 Pages: 65-78
  • NAID: 10027781039
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] インデューサに生じるキャビテーション不安定現象の周方向溝による抑制と高周波数圧力変動の原因に関する考察 (2010)
  • Author(s): 姜東赫、有元悠祐、米澤宏一、堀口祐憲、川田裕、Chinill Hah、辻本良信
  • Journal Title: ターボ機械 Volume: 39巻6号 Pages: 365-367
  • NAID: 10027781039
• [Journal Article] Suppression of Cavitation Instabilities in an Inducer by Circumferential Groove and Explanation of Higher Frequency Components (2010)
  • Author(s): Donghyuk Kang, Yusuke Arimoto, Koichi Yonezawa, Hironori Horiguchi, Yutaka Kawata, Chunill Hah, and YoshinobuTsujimoto
  • Journal Title: International Journal of Fluid Machinery and Systems Volume: Vol.3, No.2 Pages: 137-149
  • NAID: 130004542435
  • URL: https://www.jstage.jst.go.jp/article/ijfms/2/3/2_3_206/_pdf
• [Journal Article] Suppression of Cavitation Instabilities in an Inducer by Circumferential Groove and Explanation of Higher Frequency Components (2010)
  • Author(s): D.Kang, Y.Arimoto, K.Yonezawa, H.Horiguchi, Y.Kawata, C.Hah, Y.Tsujimoto
  • Journal Title: International Journal of Fluid Machinery and Systems Volume: Vol.3 Pages: 137-149
  • NAID: 130004542435
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] キャビテーション不安定現象を抑制するインデューサインペラ形状に関する研究 (2009)
  • Author(s): 姜東赫、渡邊俊文、米澤宏一、堀口祐憲、川田裕、辻本良信
  • Journal Title: ターボ機械 Volume: 37巻、12号 Pages: 749-762
  • NAID: 10026204011
• [Journal Article] Cause of Cavitation Instabilities in Three Dimensional Inducer (2009)
  • Author(s): Kang, D., Yonezawa, K., Horiguchi, H., Kawata, Y., Tsujimoto, Y.
  • Journal Title: International Journal of Fluid Machinery and Systems Vol.2 Pages: 206-214
  • NAID: 130004542418
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Rotating Choke and Choked Surge in an Axial Pump Impeller (2009)
  • Author(s): Watanabe, T., Sato, H., Henmi, Y., Horiguchi, H., Kawata, Y., Tsujimoto, Y.
  • Journal Title: International Journal of Fluid Machinery and Systems Vol.2 Pages: 232-238
  • NAID: 10025078145
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 軸流ポンプ羽根車に生じる旋回チョークとチョークトサージ (2009)
  • Author(s): 渡邊俊文, 佐藤英吉, 逸見恭彦, 堀口祐憲, 川田裕, 辻本良信
  • Journal Title: ターボ機械 37巻 Pages: 517-525
  • NAID: 10025078145
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Large Eddy Simulation of the Dynamic Response of an Inducer to Flow Rate Fluctuations (2009)
  • Author(s): Kang, D., Yonezawa, Y., Ueda, T., Yamanishi, N., Kato, C., Tsujimoto, Y.
  • Journal Title: International Journal of Fluid Machinery and Systems Vol.2 Pages: 431-438
  • NAID: 130004542423
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Inducer Design to Avoid Cavitation Instabilities (2009)
  • Author(s): Kang, D., Watanabe, T., Yonezawa, K., Horiguchi, H., Kawata, Y., Tsujimoto, Y.
  • Journal Title: International Journal of Fluid Machinery and Systems Vol.2 Pages: 439-448
  • NAID: 10026204011
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] キャビテーション不安定現象を抑制するインデューサインペラ形状に関する研究 (2009)
  • Author(s): 姜東赫, 渡邊俊文, 米澤宏一, 堀口祐憲, 川田裕, 辻本良信
  • Journal Title: ターボ機械 37巻 Pages: 749-762
  • NAID: 10026204011
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ロケット用ターボポンプインデューサに生じるキャビテーションの動特性に関する研究 (2011)
  • Author(s): 青野淳, 有元祐介, 山木啓太, 米澤宏一, 堀口祐憲, 川田裕, 辻木良信
  • Organizer: 第66回ターボ機械協会(宮崎)講演会
  • Place of Presentation: 宮崎大学
  • Year and Date: 2011-09-15
• [Presentation] ロケット用ターボポンプインデューサに生じるキャビテーションの動特性に関する研究 (2011)
  • Author(s): 青野淳、有元悠祐、山本啓太、米澤宏一、堀口祐憲、川田裕、辻本良信
  • Organizer: 第66回ターボ機械協会宮崎講演会
• [Presentation] キャビテーション発生下におけるインデューサの動的特性の数値解析 (2011)
  • Author(s): 青野淳、姜東赫、米澤宏一、堀口祐憲、川田裕、辻本良信
  • Organizer: キャビテーションに関するシンポジウム(第15回)
• [Presentation] キャビテーション発生下におけるインデューサの動的特性の数値解析 (2010)
  • Author(s): 青野淳, 姜東赫, 米澤宏一, 堀口祐憲, 川田裕, 辻本良信
  • Organizer: キャビテーションに関するシンポジウム(第15回)
  • Place of Presentation: 大阪府立木学工学部
  • Year and Date: 2010-11-23
• [Presentation] Suppression of Cavitation Instabilities in an Inducer by Circumferential Groove (2010)
  • Author(s): D.Kang, Y.Arimoto, K.Yonezawa, H.Horiguchi, Y.Kawata, C.Hah, Y.Tsujimoto
  • Organizer: 25th IAHR Symposium on Hydraulic Machinery and Systems
  • Place of Presentation: ティミショアラ工科大学(ルーマニア)
  • Year and Date: 2010-09-24
• [Presentation] インデューサに生じるキャビテーション不安定現象の周方向溝による抑制と高周波数圧力変動の原因に関する考察 (2010)
  • Author(s): 姜東赫, 有元悠祐, 米澤宏一, 堀口祐憲, 辻本良信, 川田裕, Chunill Hah
  • Organizer: 第63回ターボ機械協会総会講演会
  • Place of Presentation: 東京大学生産技術研究所
  • Year and Date: 2010-05-21
• [Presentation] Large Eddy Simulation of the Dynamic Response of an Inducer to Flow Rate Fluctuations (2009)
  • Author(s): Kang, D., Yonezawa, Y., Ueda, T., Yamanishi, N., Kato, C., Tsujimoto, Y.
  • Organizer: 10th Asian International Conference on Fluid Machinery (AICFM10)
  • Place of Presentation: Berjaya Times Square Hotel & Convention Center (クアラルンプール、マレーシア)
  • Year and Date: 2009-10-22
• [Presentation] Inducer Design to Avoid Cavitation Instabilities (2009)
  • Author(s): Kang, D., Watanabe, T., Yonezawa, K., Horiguchi, H., Kawata, Y., Tsujimoto, Y.
  • Organizer: 10th Asian International Conference on Fluid Machinery (AICFM10)
  • Place of Presentation: Berjaya Times Square Hotel & Convention Center (クアラルンプール、マレーシア)
  • Year and Date: 2009-10-21
• [Presentation] Cause of Cavitation Instabilities in Three Dimensional Inducer (2009)
  • Author(s): Kang, D., Yonezawa, K., Horiguchi, H., Kawata, Y., Tsujimoto, Y.
  • Organizer: Seventh International Symposium on Cavitation (CAV2009)
  • Place of Presentation: ミシガン大学(アメリカ)
  • Year and Date: 2009-08-17