動静翼干渉流れ解析によるディフューザポンプ内圧力脈動の理論的予測

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09450081
• 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): 史 峰 九州工業大学, サテライトベンチャービジネスラボラトリー, 非常勤研究員 (20301351) ; 宇野 美津夫 九州工業大学, 工学部, 助手 (60142353)
• Keywords: ディフューザポンプ / 圧力脈動 / 非定常流体力 / 動静翼干渉 / 非定常流れ / 動静翼流れ解析 / 離散渦法 / 粘性流れ解析

Research Abstract

研究実績の概要
1. ディフューザポンプの羽根付ディフューザ内の動静翼干渉による圧力脈動を時間的・空間的に測定することによって、圧力脈動の発生・成長・減衰の機構、および、それに寄与するパラメータを特定し、その性質を明らかにしようとした。
2. ディフューザポンプを測定対象として、
(1) 羽根付きディフューザ間の圧力変動を計測した。
(2) 動静翼干渉による流体力変動を調べる目的で、羽根車に作用する非定常流体力を計測した。
(3) 上記データの統計解析により、圧力脈動の時間的空間的性質や羽根車に作用する非定常流体力の性質を調べた。その結果、動静翼干渉固有な周波数成分が卓越した変動現象であることが確認された。
3. 非定常粘性流れ解析を行ない、流路内の非定常圧力場を求めた。計算された圧力脈動は実験値と定性的には一致したものとなっているが、絶対値は実験値よりかなり大きい。よって、計算コードの
(1)対流項スキーム、(2)境界条件設定方法、(3)乱流モデル、(4)流路形状格子の生成方法、
について評価検討した。
4. 動静翼干渉によると思われる不安定特性の存在を確認した。