2011 Fiscal Year Annual Research Report
インデューサのキャビテーション不安定現象の周方向グルーブを用いた防止法の研究
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21360083
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
辻本 良信 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (50112024)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川田 裕 大阪工業大学, 工学部, 教授 (70440930)
堀口 祐憲 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (60314837)
米澤 宏一 大阪大学, 工学研究科, 助教 (00362640)
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| Keywords | インデューサ / キャビテーション / 動特性 / キャビテーションコンプライアンス / マスフローゲインファクタ |
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| Research Abstract |
本年度は、動特性計測システムの改良、ならびに動特性の数値計算に取り組んだ。
(1)動特性計測システムの改良
昨年度までに、動特性の算出に用いるデータの取得が可能な実験・計測システムを作り上げたが、データの再現性や計測精度が不十分であったため、本年度はこれらの問題の解決に取り組んだ。変動圧力の計測精度が不十分であることが明らかになったため、計測レンジは狭いが精度の高い圧力変換器を導入した。これにより、変動圧力の計測精度が飛躍的に向上し、再現性のある変動圧力データを取得できるようになった。また、変動流量を、電磁流量計ではなく、変動圧力差から算出するようにした。これより、SN比が高い良質の信号から、精度の高い変動流量を算出できるようになった。
以上の改良によって、昨年度のデータに比べて、飛躍的に信頼性が向上したデータの取得が可能となった。その一方で、インデューサを挟んだ上流と下流で連続の式が満たされないという問題が浮上し、現在その原因の究明と問題の解決に取り組んでいる。
(2)動特性の数値計算
キャビテーション発生下の非定常流れ計算を実施し、動特性の算出を行った。キャビテーション数が0.1と比較的大きい条件での計算であり、逆流渦キャビテーションが発生しない状況であるため、周期境界条件を用いた計算を実施した。周波数が増加するとキャビテーションコンプライアンスとマスフローゲインファクタの位相が遅れることが分かった。これは、1982年にBrennenらにより計測された実験結果から求めた場合の結果と定性的に一致していることから、計算結果の妥当性が示された。
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