Development of a multi-mode multi-objective optimization design method for non-clogging pump turbines using sewage pump technology

Research Project

Project/Area Number	24K08318
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 31020:Earth resource engineering, Energy sciences-related
Research Institution	Ibaraki University
Principal Investigator	西泰行茨城大学, 応用理工学野, 教授 (50585122)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2026: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000) Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords	小水力 / ポンプ水車 / 一枚羽根遠心羽根車 / 複数モード / 多目的最適化
Outline of Research at the Start	本研究は、汚水用ポンプ技術を活用し、通過性に優れた一枚羽根遠心ポンプを逆転運転させて水車として利用することを前提とし、ポンプモードと水車モードそれぞれの性能向上と一枚羽根遠心羽根車に作用する過大な半径方向推力低減を同時に実現しうる複数モード多目的最適化設計法を構築するとともに、本ポンプ水車の損失生成機構と半径方向推力発生機構を解明することを目的とする。そこで、異物通過性の指標の一つである通過粒径を確保したうえで、ポンプモードと水車モードの両方について性能を最大化しつつ半径方向推力を低減させるべく、進化的計算法などを用いて最適化する。