2021 Fiscal Year Final Research Report
Loss Mechanism of Turbocharger under Pulsating Flow
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19K04177
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 19010:Fluid engineering-related
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 揚平 早稲田大学, 理工学術院, 助手 (80822452)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ターボチャージャの脈動流下損失発生機構 / タービン・コンプレッサの非定常内部流れ / 脈動流試験装置および非定常流計測 / 非定常流動解析 |
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| Outline of Final Research Achievements |
Automotive turbochargers have recently been widely used for engine downsizing. Since turbochargers are operated in the pulsating flow associated with engine exhaust and intake air, they exhibit unsteady behavior, and their performance is different from that of operation in steady flow. In this study, elemental test rig and turbocharger test apparatus were used to clarify the loss mechanism due to pulsating flow and wake inflow into the fundamental channel geometry, and the quantitative effect of pulsating flow on the turbocharger performance was clarified by measuring the loss in the turbocharger experiments under pulsating flow. These results have contributed to the clarification of the effect of engine intake and exhaust pulsation flow on turbocharger performance and to the design of future turbochargers.
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| Free Research Field |
ターボ機械の性能，内部流れ，最適設計，流体関連振動，キャビテーションについての数値解析，実験的研究
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
多くのターボ機械は定常流下で運転が行われているため，非定常流動下での内部流れや性能への影響はほとんど研究されていない．一方，ターボチャージャはエンジンの吸排気に伴い脈動流下で運転され，性能が定常流下とは異なることは知られているが，構成要素であるタービン，コンプレッサは定常流下での性能評価により設計されていて，脈動流の影響はほとんど考慮されていない．本研究では，基本的な流路形状における非定常流動下での損失向上を実験，解析により検討し，それをもとにターボチャージャの損失発生メカニズムを明らかにした．本成果は，脈動流の影響を考慮したターボチャージャの設計手法構築の資料となる．
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