2010 Fiscal Year Annual Research Report
3次元タービン内部流れにおける非定常効果発現機構の解明と効率制御手法への展開
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20560145
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| Research Institution | Iwate University |
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Principal Investigator |
船崎 健一 岩手大学, 工学部, 教授 (00219081)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山田 和豊 九州大学, 工学研究院, 助教 (00344622)
谷口 英夫 岩手大学, 工学部, 助教 (50292173)
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| Keywords | タービン / 内部流れ / 非定常性 / 実験 / 流れ解析 / 二次流れ / 高効率化 |
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| Research Abstract |
1.エンジン内部からの二次流れに相当する流れを再現するなど全面的改修を終了したタービン単段回転試験機を用いて,ベース形態の動翼の空力特性を,温度同時測定可能な高精度5孔プローブ及び傾斜型熱線プローブを使用して計測した.また,二次空気を主流の約0.5%及び1.0%注入し,特にハブ側での流れ特性(二次流れ)への影響と空力性能の変化を詳細に計測した,その結果,二次空気の注入量の増加とともに,動翼下流での二次流れによる渦構造がハブから離脱する方向に移動するとともに,高損失領域も持ち上がっていく傾向を確認した.
2.動力計,軸受系で発生するメカニカルロスを定量的に把握し,予想されていた僅かな効率の変化を正確に評価するため,大規模な軸及び軸受系の特性調査を行った.その結果,適切な温度管理の下で,より正確な効率評価が可能になった.それを踏まえて行ったタービン空力性能評価試験の結果より,注入空気量の増加によりタービン効率の低下がもたらされることを確認した.
3.実験で使用したタービンと同じ計算モデルを作成し,二次流れも含めた実験条件での非定常流れ解析を行い,実験で得られた知見を確認するとともに,より詳細な流れ場情報を得た.また,噴き出し方法による二次流れ制御の可能性についても数値解析により調査を行った.
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