1986 Fiscal Year Annual Research Report
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61460099
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
豊倉 富太郎 横国大, 工学部, 教授 (00017857)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金元 敏明 横浜国立大学, 工学部, 助手 (90092642)
柏原 俊規 高知工業高等専門学校, 助教授 (40044218)
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| Keywords | 遠心ポンプ / 逆流 / キャビテーション / 非定常計測 / オープン羽根車 |
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| Research Abstract |
遠心ポンプのキャビテーションによるチョークを避けその性能を向上させるため、羽根入口角を大きくとり目玉径を大きくすることが多い。その場合却って羽根車吸込み側の逆流に基づくキャビテーションが生じ易くなる。したがって、その逆流機構について明らかにする必要があるが、入口流れが複雑なこともあり殆ど検討されていない。
そこで、本研究では、逆流の発生機構を解明し、キャビテーションとの関連に対する知見をえることを目的とした。まず、オープン羽根車を用いて種々な流量および回転数の場合について、ポンプ性能と羽根間圧力の関係を明らかにした。そして、第一段階として、羽根入口流れの定常計測を行い、羽根入口角が大きいため最高効率点の90%流量(無衝突流入流量の45%)で既に逆流が発生していることを確認した。しかし、逆流が発生すると羽根人口流れの軸対称性が崩れるため、定常計測では羽根に対する逆流の発生位置や規模が求まらない。そこで、ピトー管を用いた非定常計測法を検討した。すなわち、半導体圧力変換器を組込んだピトー管の周波数特性を向上させるとともに、マイコンによるデータ取込みソフトを開発した。この測定法の確立に多くの日時を必要としたが、逆流発生機構に関しては次のようなことを確認している。95%流量では、逆流はみられないものの入口流れは羽根1ピッチ間で変動し、逆流が発生し易い状態であることを示している。90%流量の場合、羽根端近くでは羽根1ピッチ間全域に逆流がみられる。そして、羽根端から遠ざかるにつれてその領域は減少し、羽根幅の30%の位置では羽根前縁近くに限定されるようになり、それより主板側では逆流していない。なお、流量の減少とともに逆流規模は当然拡大する。今後、引き続き実験を行い流量に対する逆流規模とその流動状態を明らかにするとともに、羽根車形状の影響についても調べる予定である。
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