2009 Fiscal Year Annual Research Report
コンプレッサのサージ限界に及ぼすマッハ数の影響に関する研究
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20560172
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| Research Institution | Osaka Institute of Technology |
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Principal Investigator |
川田 裕 Osaka Institute of Technology, 工学部, 教授 (70440930)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
辻本 良信 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (50112024)
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| Keywords | サージング現象 / コンプレッサ / 不安定特性 / 回転数効果 / Bファクタ / ターボチャージャ |
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| Research Abstract |
平成21年度には、まず2種類の実験装置の製作を行った。試験装置Aは電動機をギアで増速して40,000rpmまでの試験を目指し、試験装置Bはトラック用のエンジンの排気を用いてターボチャージヤを駆動しそのコンプレッサを駆動して100,000rpmまでの試験を目指した。供試羽根車は2種類とし、羽根車Aは羽根出口角度60°,羽根車Bは羽根出口角度50°である。
羽根車Aを試験装置Aにて試験した。振動のために最高回転数は15,000rpmまでとした。計測された特性は,回転数上昇と共に特性曲線の低流量域における凹凸が顕著になると共に締切流量付近では右下がりの特性を示した。またサージ発生領域では特性の勾配にかかわらずほぼ同レベルのサージ圧力変動が計測された。また管路長さを短くしてサージを無くした場合とサージ有りの場合では計測される特性に大きい差があることが判った。Greizerの提唱するBファクタとサージの関係を求めた。この結果Bファクタは概略の発生可能性を示すのみであるが判った。
羽根車Bを試験装置Bで運転して特性を求めた。回転数は35000rpmまで計測が可能であった。流量の変化と共に軸動力が減少するために回転数は一定ではなく増大した。このため特性は無次元化して評価した。特性は羽根車Aとはかなり異なる傾向を示したが、回転数の増大と共に低流量域における凹凸が顕著になった。またサージ域は回転数と共に拡大する傾向を示した。今後更に回転数を増加した場合の特性の変化を計測する。
解析に関しては昨年度実施した小型ターボチャージャ羽根車に関するCFD解析を行い、凹み特性並びに非定常解析による運転点の軌跡であるリサージュ図形の解析に成功した。今後本年度の実験対象について解析を行う予定である。
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