2001 Fiscal Year Annual Research Report
ポンプ異常流動現象の回避から抑止,制御へ向けた総合研究
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11555055
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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, 大学院・生命体工学研究科, 教授 (50117305)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
辻本 良信 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (50112024)
黒川 淳一 横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 教授 (40017976)
古川 明徳 九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (30112410)
菊山 功嗣 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90023192)
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| Keywords | ポンプ / 非定常流 / 不安定特性 / キャビテーション / 脈動現象 / 非定常流体力 / 流れ解析 / 流れ制御 |
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| Research Abstract |
様々な運転状況下におけるポンプの不安定現象を実験的に捉え、その発生機構の解明を中心に研究を進めた。個々の異常流動現象の解明と相互に共通する因子の洗い出しから、有効な流動制御方法を探求した。
[大阪大学班]4枚翼インデューサに入口偏流がある場合の実験を行い,入口偏流によって生じるキャビティ変動が交互翼キャビテーションと干渉し,新たな翼変動応力を引き起こすことを明らかにした。また,3枚翼インデューサを用いた揚程が低下するような低キャビテーション数での実験から,高次の後ろまわりの旋回キャビテーションが発生することが観察された。
[名古屋大学班]斜流ポンプは,キャビテーション初生点を超えて,吸込み圧力を低下させると,性能低下が徐々に進行し,ついには揚程不能となる。この低下過程を明らかにするため比速度の違う2種類の斜流ポンプを用いて,羽根出口における流速分布とキャビテーション係数との関係について実験を行った。
[九州大学班]ポンプのエア・ロックによる不安定運転の回避・制御策として、高気液混合比でも揚水可能な遠心ポンプ羽根車についてタンデム回転翼列の採用と高出口翼角化について示す調査考察するとともに、高効率化を目指して、翼出口角制御機構の検討とその実証的実験調査を行った。
[九州工業大学班]不安定現象発生の予兆を明らかにする目的で、ディフユーザポンプの低流量域における圧力や速度の計測によって不安定流動状況を捉えた。
[横浜国立大学班]円錐ディフーザに強い旋回流が流入したとき、中心部に生ずる死水域まわりに渦心が触れ回ることによって引き起こされる圧力脈動の抑制を目的として、ディフーザ壁に浅溝(Jグルーブ)を設け、その抑制効果を定量評価した。浅溝は強い旋回流の圧力脈動を最大で46%も低減させること、そして圧力脈動振幅も抑制させることが判明した。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] Akira JUJII: "Unsteady Stress of 4-Bladed Inducer Blades and the Effect of Inlet Flow Distortion"JSME International Journal. 45-1. 47-54 (2002)
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[Publications] Yoshida, Y.: "Effects of Alternate Leading Edge Cutback on Unsteady Cavitation in 4-Bladed Inducers"Journal of Fluids Engineering. 123-4. 762-770 (2001)
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[Publications] 藤井 明: "4枚羽根インデューサの翼変動応力とこれに及ぼす入口偏流の影響"日本機械学論文集. 68-665. 153-160 (2002)
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[Publications] 古川明徳: "気液二相遠心ポンプの揚水性能と液噴流による羽根車内気体滞留域の粉砕"日本混相流学会年次大会2001講演論文集. 35-36 (2001)
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[Publications] 王宏: "渦法によるディフューザポンプ部分流量域非常流れの数値計算"日本機械学論文集. 68-666. 447-454 (2002)
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[Publications] S.L.Saha: "Passive Control of Rotating Stall in a Parallel-Wall Vaned Diffuser by J-Grooves"Trans. ASME, Jour. of Fluid Engineering. 123. 507-515 (2001)
