2010 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 大阪工業大学, 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 | サージ現象 / 遠心コンプレッサ / 不安定特性 / マッハ数効果 / システムの影響 / ターボチャージャ |
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| Research Abstract |
平成22年度にはこれまでの研究成果に基づき以下の実験、解析を行った.1.管路条件(タンク、配管)がサージに及ぼす影響の実験的検討、2.コンプレッサ構成部品の形状がサージに及ぼす影響に関する実験的検討.これらは従来からあまり実験例のないものであった.本年度は回転数を4720rpmから52000rpmまで変化させて実験を行った
管路条件に関しては、実験的に以下の事象を明らかにした.1.タンク容積または管路長さを小さくするとサージ周波数とサージ圧力変動は大きくなる2.管路長さをある限界以上に小さくするとサージが発生しなくなる3.タンク容積または管路長さの変化によってサージ発生限界流量は変化する4.回転数の増加に伴いサージ発生限界流量は相似則で予想されるよりも大流量側に増加する5.タンクと管路でサージ特性はかなり異なるものとなる
コンプレッサ形状に関しては以下の事象を明らかにした.1.羽根車出口角度を変化してもサージ限界はほとんど変化しない.2.羽根車出口のベーンレスディフユーザ部の剥離を押さえるように板を取り付けて絞るとサージ発生限界流量は低下する.すなわち出口側のスペースの適正化がサージのコントロールに大きい影響を与える
コンプレッサのCFD解析によりサージ発生時の圧力変動と流量変動のリサージュ図形を得ることが出来た.またCFD解析によってサージ発生時の内部流動の変化についても知見が得られた
1次元安定判別解析の結果、現状の理論ではサージ発生限界流量を過大評価することが判った.今後更に厳密な解析手法の適用が必要と考える
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