遠心羽根車と案内羽根の干渉による非定常圧力場に関する研究

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06650212
• Research Institution: Kyushu Institute of Technology
• Principal Investigator: 塚本 寛 九州工業大学, 工学部, 教授 (50117305)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宇野 美津夫 地域共同研究センター, 助手 (60142353) ; 田中 和博 九州工業大学, 情報工学部, 助教授 (80171742)
• Keywords: 遠心羽根車 / 圧力脈動 / 案内羽根 / 動静翼干渉 / ディフューザポンプ / 非定常流 / 円形翼列

Research Abstract

1.回転する羽根車と静止案内羽根との干渉による圧力脈動の性質を明らかにするため、案内羽根付遠心ポンプを測定対象として、案内羽根間および渦巻室内の圧力変動を計測した。
2.測定された圧力脈動データの統計解析により、静止流路部分で発生する圧力脈動の時間的空間的性質を検討した。その結果、流路各部における圧力脈動の統計的性質が明らかにされた。
3.静止流路における圧力脈動は、(羽根車羽根枚数)×(羽根車回転数)を基本周波数としてもち、下流方向に行くにしたがい、その振幅が減少していくことがわかった。
4.多点の圧力脈動データの相互相関を調べることにより、圧力脈動は羽根車羽根と案内羽根との相対位置に対応する回転圧力場を形成することが示された。
5.非定常円形翼列理論により、回転する羽根車と静止案内羽根との干渉による圧力脈動を計算することを試みた。この計算により、羽根車と案内羽根の相対運動に基づくポテンシャル干渉が圧力変動に与える影響を明らかにした。計算結果が測定結果とほぼ一致したことから、供試ポンプでは、ポテンシャル干渉に基づく圧力脈動が支配的であることがわかった。
6.案内羽根との干渉によって羽根車に作用する流体力の計測を試みた。未だ計測途上であるが、(案内羽根羽根枚数)×(羽根車回転数)を基本周波数とする変動流体力が計測されている。

Research Products

• [Publications] 秦偉: "遠心ポンプ羽根車とディフューザの干渉による圧力脈動(ボリュートケーシングの影響を考慮した非定常流れ解析)" 日本機械学会北九州地方講演会講演論文集. No.948-3. 212-214 (1994)
• [Publications] Qin,Wei: "Analytical Study of Unsteady Flow Induced by Interaction Between Impeller and Guide Vanes in a Centrifugal Pump" Proceedings of 17th IAHR Symposium. 1233-1244 (1994)
• [Publications] 原田和彦: "ガイドベーンとの相互作用に起因する遠心羽根車の非定常流体力" 日本機械学会第72期通常総会講演論文集. III(発表予定). (1995)
• [Publications] 浜福宣成: "ディフューザポンプ羽根車下流における圧力脈動" 日本機械学会 第72期通常総会講演論文集. III(発表予定). (1995)
• [Publications] 秦偉: "ディフューザポンプ羽根車下流における変動圧力の理論解析(粘性後流の影響)" 日本機械学会 第72期通常総会講演論文集. III(発表予定).
• [Publications] 秦偉: "ディフューザポンプ羽根車下流における変動圧力の理論解析(粘性後流の影響)" 日本機械学会 第72期通常総会講演論文集. III(発表予定). (1995)