1998 Fiscal Year Annual Research Report
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09650194
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| Research Institution | KYUSHU UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
速水 洋 九州大学, 機能物質科学研究所, 教授 (10038606)
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| Keywords | 液体機械 / 遠心圧縮機 / ディフューザ / 円形翼列ディフューザ / 圧力計測 / PIV / サージング / 失速 |
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| Research Abstract |
高圧力比単段遠心圧縮機では,羽根車への相対流入速度あるいはディフューザへの流入速度が音速を超えるので,衝撃波の発生は避けられない.本研究では,衝撃波が発生する円形翼列翼間側壁面に多数の高周波応答性圧力センサを装着し圧力分布の時間変化を詳細に計測して,衝撃波の空間構造およびその非定常性,ならびにディフューザ失速あるいはサージングとの関係を明らかにし,小弦節比円形翼列ディフューザ設計の基礎資料を提供する.また,サージングの周期変動圧力についての基礎資料を得る.さらに,翼間および羽根車入口部での流動状態を計測して失速初生位置およびそのタイミングの確認を行うための計測法の検討を行う.得られた結果は以下の通りである.
(1) 圧力時系列データのウェーブレット変換による周波数-時間解析は,失速突入時の特定および失速突入までの周波数の時間変化把握に十分有効である.また,同じ圧力時系列データの時変パワスペクトル解析あるいは時変rms解析も失速解析に有効である.
(2) 全失速突入直前に羽根車インデューサ部に生じる旋回失速を翼間rms値の時間変化から,あるいはウェーブレフト関数の翼通過周波数成分分析から詳細に把握できることを明らかにした.
(3) 隣り合う二つのディフューザ翼列先端半径における圧力変動は失速突入まで時空間的に何ら相関はないが,失速突入直後には時間相関が高い周期変動が観察された.
(4) 粒子画像流速計(PIV)について,容器内回転円板試験装置を製作して検定を試み,計測精度等を検討した.また,本圧縮機に使用予定の微粒子(0.8μmDOP)についての適用可能性も検討し,本PIV装置および供給微粒子の組合せがディフューザ翼間ならびに羽根車入口部での流動計測に十分適用可能であることを確認した.
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Research Products
(4 results)
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[Publications] 速水 洋: "流体機械内部流れ・非定常流れの計測" 日本機械学会第75期通常総会講演会資料集(VI). 98-1. 142-143 (1998)
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[Publications] 速水 洋,ほか2名: "高圧力比遠心圧縮機のサージングと失速における変動圧力" 日本機械学会流体工学部門講演会講演論文集. 98-15. 219-220 (1998)
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[Publications] Hayami, H.: "Flow Measurement in a Rotating Impeller Passage Using PIV" Proceedings of Third International Conference on Pumps and Fans. 13-19 (1998)
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[Publications] Hayami,H., Fukuuchi,S.: "Pressure Fluctuation in Process to Stall in a Transonic Centrifugal Compressor" Proceedings of The 3rd ASME/JSME Fluids Engineering Conference. 1-6 (1999)
