1999 Fiscal Year Annual Research Report
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
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09450081
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| Research Institution | KYUSHU INSTITUTE OF TECHNOLOGY |
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Principal Investigator |
塚本 寛 九州工業大学, 工学部, 教授 (50117305)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宇野 美津夫 九州共立大学, 工学部, 講師 (60142353)
宮崎 康次 九州工業大学, 工学部, 講師 (70315159)
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| Keywords | ディフューザポンプ / 圧力脈動 / 動静翼干渉 / 非定常流れ / 動静翼流れ解析 / 粘性流れ解析 / 離散渦法 / 非定常流体力 |
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| Research Abstract |
3年間にわたり行ってきた研究を通じ、所定の目的を達成した研究成果は、以下の通りである。
(1) ディフューザポンプの羽根付きディフューザ間および渦巻室内の圧力変動を計測し、動静翼干渉による圧力脈動の時間的・空間的な性質を明らかにした。
(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、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を確認した。
(3)離散渦法による非定常流れ計算により、流路内の非定常流れ場を求め、変動圧力や羽根車に作用する流体力を計算した。計算結果を実験結果と比べた結果、定性的な傾向はとらえられていた。
(4)非定常定性流れ解析を行い、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た。
一方、当初の目標に対して十分な成果が得られず、今後引き続き継続する項目は以下の通りである。
(1) 部分流量域への展開
当初、全流量域における流れ解析を考えていたが、不安低流量域の計算手法確立に手間取り、設計点近傍の流れ解析の段階に留まっている。
(2) 定量的予測精度の向上
非定常粘性流れ解析を行い、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もかなり大きい。
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)流路形状格子生成方法、について評価検討する必要がある。
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[Publications] Shi,F.: "Numerical Studies of Effects on Flow Rate & Radial Gap on Pressure Fluctuations Downstream of a Diffuser Pump Impeller"Proceedings of The 3rd ASME/JSME Joint Fluids Engineering Conference & FED Summer Meeting/Exhibition. FEDSM99-7341. (1999)
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[Publications] Wang,H.: "Numerical Analysis of Pressure Fluctuation due to Rotor-Stator Interaction in a Diffuser Pump by Vortex Method"Proceedings of 20th IAHR Symposium. (2000)
