2005 Fiscal Year Annual Research Report
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17560717
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| Research Institution | National Maritime Research Institute |
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Principal Investigator |
伊飼 通明 独立行政法人海上技術安全研究所, 大阪支所・材料・艤装研究グループ, 主任研究員 (20373425)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小島 隆志 独立行政法人海上技術安全研究所, エネルギー・環境評価部門・環境影響評価研究グループ, 研究員 (70392694)
綾 威雄 独立行政法人海上技術安全研究所, 大阪支所, 非常勤職員 (10415812)
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| Keywords | 流体工学 / 配管工学 / 減肉 / 数値解析 / モデル化 / 曲がり管 / エルボ |
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| Research Abstract |
内径一様な真っ直ぐの円管を流体が乱流で流れる場合、円管内の粗面、滑面により圧力損失に影響を与え、また、円管が急に曲がると圧力損失が増大することは知られている。しかし、円管が急に曲がると、その下流円管に偏った減肉が発生することについてはあまり研究がなされていない。そこで、本研究は渦の発生と流速分布とが減肉に関係あると考えられることから、17年度は複数の曲がり管が連続する配管系について、曲がり管及びその下流円管における渦の発生箇所と流速分布を流体解析から定性的に調べ、18年度にその解析結果に基づいた配管系で実験を行い、減肉発生箇所の確認と偏った減肉の発生を抑える配管系を明らかにし、配管系の安全性を確保することを目的とする。
解析対象の円管は、使用頻度の多い呼び径80(管の口径80mm)の管を用いた。曲がり管の曲率半径は、60mm、76mm(通称ショートエルボ)、100mm、114mm(ロングエルボ)、200mm、400mmを採用した。配管系の解析モデルは、曲がり管を1〜4個含んだ配管系とし、曲がり管と曲がり管の距離は0mm、50mm、150mmとし、2次元でモデリングを行い、流速は3m/sで流体解析を行った。これらの解析結果から複数の曲がり管を接続した配管系では曲がり管の曲率半径が76mm以下の場合に複数の渦の発生箇所と流速分布を確認できた。一方、粒子を含んだ水を流しての減肉を促進させる実流実験を行うために円管減肉促進実験装置を製作した。そして、粒子を流して曲がり管3個を組み合わせた配管系での予備実験を行い、粒子の流れを確認した。
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