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極限運転下のターボ機械における不安定流動現象とその予知・制御に関する総合研究

研究課題

研究課題/領域番号 10555061
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 流体工学
研究機関九州大学

研究代表者

古川 明徳  九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (30112410)

研究分担者 黒川 淳一  横浜国立大学, 工学部, 教授 (40017976)
菊山 功嗣  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (90023192)
清水 幸丸  三重大学, 工学部, 教授 (20023202)
辻本 良信  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (50112024)
田中 正人  東京大学, 工学系研究科, 教授 (10011131)
WATANABE Masao  Faculty of Engineering, Ass.Professor
YOSHIDA Yoshiki  Osaka Univ., Fac.of Eng., Ass.Prof.
TSUKAMOTO Hiroshi  Kyushu Ins.Of Tech., Fac.of Eng., Prof.
MAEDA Takao  Mie Univ., Fa.c of Engineering, Ass.Prof. (80238865)
HASEGAWA Yutaka  Nagoya Univ., Fac.of Eng., Ass.Professor
MATUI Jyun  Yokohama Nat.Univ., Fac.of Eng., Ass.Prof. (40251756)
SUZUKI Ken  Tokyo Univ., Fac.of Engineering, Ass.Prof. (50251351)
研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
12,600千円 (直接経費: 12,600千円)
2000年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1999年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
1998年度: 6,700千円 (直接経費: 6,700千円)
キーワードターボ形ポンプ / 水車 / 風車 / キャビテーション / 失速 / 渦 / 圧力脈動 / 軸振動
研究概要

本研究は,極限運転下における不安定流動現象の解明とその予知・制御技術の開発を,工業上,重要かつ将来を開く課題として考え,流体工学および流体機械の専門家がチームを編成して総合的に検討し,アクティブまたはパッシブ制御化されたターボ機械開発への指針を見出すことを目的とした.具体的には,(1)極低圧・低流量運転下でのポンプインデューサのキャビテーション脈動発生域と発生様相ならびにその回避・制御,(2)超高圧用極低比速度ポンプの右上がり揚程特性に及ぼす設計パラメータの影響と最適パラメータ選定による制御,(3)極低吸込み圧下ポンプインデューサでキャビテーションが引き起こす不安定現象解析法の開発とスィープ翼採用による回避効果,(4)低落差水力タービンドラフトチューブ内の渦崩壊に伴う非定常特性とその抑制,(5)極限風況下における風車回転翼の動的失速現象とそのときの翼力評価と失速制御,(6)ターボ機械の超高速運転下での振動と安定性制御およびすべり軸受性能の高精度予測と安定限界の改善,(7)ディフューザポンプの動静翼干渉による圧力脈動発生機構の解明とその低減方法を個々に調査し,その成果を総合的そして普遍的な観点から討議して,現象解明とその予知・制御技術開発への指針を明らかにした.

報告書

(4件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (34件)

  • [文献書誌] 古川明徳,石坂公一: "後退角を過度に付けたヘリカルインデューサのキャビテーション脈動について"日本機械学会講演論文集. No.998-9. 85-86 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Watanabe,S.,Ishizaka,K.,Furukawa,A.,Tsujimoto,Y.: "Theoretical Analysis of Caritation Surge in Inducers by Linoarized Free Streamline Theory"Proceedings of 6th Asian International Conference on Fluid Machinery. 127-132 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 辻本良信,吉田義樹,Acosta,A.J.,東誠治,Laffite,S.: "インデューサの前縁スウィープが非定常キャビテーションに与える影響(第1報:前進,後退スウィープの効果)"日本機械学会論文集. (掲載決定). (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hottguchi,H.,Watanabe,S.,Fsujimoto,Y.: "Theoretical Analysis of Cavitation in Inducers with Unequal Blades with Alternate Leading Edge Cutback : Part I"ASME,Journal of Fluid Engineering. 122-2. 412-418 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Horigochi,H.,Watanate,S.,Tsujimoto,Y.: "Theoretical Analysis of Cavitation in Inducere with Unequal Blades with Alternate Leeding Edge Cutback : Part II"Transaction of ASME, Journal of Fluid Engineering. 122-2. 419-425 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Maeda,T.,Kamada,Y.,Slumizu,Y.,kokaza S.,Idomoto,T.,Bruining A.,Rooji,van.R..: "Unsteady Pressure Distribution on Rotating Blade of MIE University Open Air Rotor Research Facility"Proceedings of EWEC,1999, European Wind Energy Conference and Exhibition. 121-124 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shi,F.,Tsukamato,H.,: "Numerical Studies of Effects on Flow Rate and Rodial Gap on Pressure Fluctuation Dowrstream of a Diffuser Pump Impeller"Proceedings of 3rd ASME/JSME Joint Fluid Engineering Conference. Peper No.FEDSH99-7341. 1-8 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Zhang,M.Tsukamoto,H.Miyazaki,K.Hatamoto,T.,Qin,W.: "Experionental and Numerical Study of Unsteady Fluid due to Rotor-Stator Interaction in a Diffuser Pump"Proceedings of 6rh Asian International Conference on Fluid Machinery. 48-53 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wang H.Tsukamoto,H..: "Numerical Analysis of Pressure Fluctuation due to Rotor-Stator Interaction in a Diffuser Pwap by Vortex Method"Proceeding of 20th IAHR Symposium on Hydraulic Machinery and Syotems. PaperNo-CFDS-01. 6-9 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sum,S.,Tsukamoto,H.: "Namerical Approachas to Diffuser Pump Off-Design Performance"Proceedings of 2nd International Symposium on Fluid Machinery and Fluid Engineering. 253-266 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 黒川淳一,松本一成、矢尾渡,松井純,今村博: "極度比速度渦巻ポンプの最適形状の探求"日本機械学会論文集. 64・644. 1132-1139 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松本一成、黒川淳一,松井純,今村博: "極度比速度ポンプの性能向上と円板摩擦・漏水の特異な挙動"日本機械学会論文集. 65・640. 4027-4032 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Watanabe, S., Ishizaka, K., Furukawa, A.and Tsujimoto, Y.: "Theoretical Analysis of Cavitation Surge in Inducers by Linearized Free Streamline Theory."Proceedings of 6^<th> Asian, Int.Conf.on. Fluid Machinery. 127-132 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Horiguchi, H., Watanabe, S., and Tsujimoto, Y.: "Theoretical Analysis of Cavitation in Inducers with Unequal Blades with Alternate Leading Edge Cutback : Part I Analytical Methods and Results for Smaller Amount of Cutback."Trans.ASME, J.of Fluids Eng.. Vol.122, No.2. 412-418 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Horiguchi, H., Watanabe, S., and Tsujimoto, Y.: "Theoretical Analysis of Cavitation in Inducers with Unequal Blades with Alternate Leading Edge Cutback : Part II Effects of the Amount of Cutback."Trans.ASME, J.of Fluids Eng.. Vol.122, No.2. 419-425 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Maeda, Y.Kamada, Y.Shimizu, S.Kakazu, T.Idomoto, A.Bruining, R.van.Rooij: "Unsteady Pressure Distribution on Roteating Blade of MIE University Openair Rotor Research Facility."Proceedings of EWEC 1999 European Wind Energy Conf.and Exhibition. 121-124 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shi, F., and Tsukamoto, H.: "merical Studies of Effects on Flow Rate & Radial Gap on Pressure Fluctuations Downstream of a Diffuser Pump Impeller."Proceedings of the 3^<nl> ASME/JSME Joint, Fluids Engineering Conf.. Paper No.FEDSM99-7341 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Zhang, M., Tsukamoto, H., Miyazaki, K., Hatamoto, T., and Qin, W.: "Experimental and Numerical Study of Unsteady Fluid Force due to Rotor-Stator Interaction in a Diffuser Pump."Proceedings of the 6th Asian Int.Conf.on Fluid Machinery. 48-53 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wang, H., and Tsukamoto, H.: "Numerical Analysis of Pressure Fluctuation due to Rotor-Stator Interaction in a Diffuser Pump by Vortex Method."Proceedings of 20^<th> IAHR Symp.on Hydraulic Machinery and Systems, North Carolina, USA. Paper No.CFD S-01 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sun, J., and Tsukamoto, H.: "Numerical Approaches to Diffuser Pump Off-Design Performance."Proceedings of the 2nd Int.Symp.on Fluid Machinery and Fluid Eng., 2000, Beijing.China. 253-260

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsui, J., Kurokawa, J., Imamura, H.: "PTV-Measurements of Flow in a Low Specific Speed Pump"Proceedings of 4th Int.Conf. of Hydrodynamics. Vol.1. 367-371 (2000)

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    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsui, J., Kurokawa, J., Imamura, H.: "PTV-Measurement of Internal Flow in a Centrifugal Pump of a Low Specific Speed"Proceedings fo 3rd ASME/JSME, Ioint Fluids Engineering Conf.. FEDSM99-7157 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 渡邉聡,石坂公一,古川明徳,辻本良信: "Theoretical Analysis of Cavitation Surge in Inducers by Linearized Free Streamline Theory"Proceedings of 6th Asian International Conference on Fluid Machinery. 127-132 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Acasta,A.J.,辻本良信,吉田義樹,東誠治,Cooper,P.: "Effects of Leading Edge Sreep on the Cvitating Characteristics of Inducer Pumps"Proceedings of 8th International Symposium on Transport Phenomena and Dynamics of Rotating Machinery. vol.1. 181-188 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 藤井明,東誠治,Laffire,S.,吉田義樹,辻本良信: "入口偏流によって生じる4枚羽根インデューサの翼変動応力"日本機械学会流体大学部門講演論文集. No.00-14. 194-195 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 前田太佳夫,鎌田泰成,清水幸丸,山本直弥,丹羽晃,北村禎章 : "風車翼面の圧力測定(第二報,流入風と圧力分布の関係"日本機械学会流体工学部門講演概要集. 200 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Zhang,M.,塚本寛,吉崎康次,幡本拓郎,Qin,W.: "Experimental and Numerical Study of Unsteady Fluid Forie due to Rotor-Stator Interaction in a Diffuser Pump"Proceedings of 6th Asian International Conference on Fluid Machinery. 48-53 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 黒川淳一,杉本一成,矢尾渡,松井純,今村博: "極低比速度渦差ポンプの最適形状の探求"日本機械学会論文集. 64・644. 1132-1139 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 堀口祐憲,Fabien WHAL・渡邊聡,辻本良信: "不等翼弦長インデューサに生じるキャビテーションの理論解析(第1報:翼の不等化の影響)" 日本機械学会論文集B掲載予定. (印刷中). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 堀口祐憲,Fabien WHAL・渡邊聡,辻本良信: "不等翼弦長インデューサに生じるキャビテーションの理論解析(第2報:翼前縁切除量の影響)" 日本機械学会論文集B掲載予定. (印刷中). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Horiguchi,H.,Watanabe,S.,Tsujimoto,Y.,Aoki,M.,: "A Theoredical Analyses of Airernote Blode Comitation in Inducers." ASME 1998 Flulds Engineening Division Summer Meeting,FEDSM 98-5057. 1-96 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Shi,F.,Tsukamoto,H.,Qin,W.: "Unsteady computations of Pressure Fluctuaion Downstream of a Diffuser Pump Impeller" Proceeding of the 1998 ASME Ruid Enqineening Division Summer Meeting. FED-Vol.245. 1-96 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Tsukamoto,H.,Uno,M.,Asakura,S.,Yoshida,J.,Wang,X.: "Pressure Distribution and How Visuatization of Solid-Liquid Two Plase How in a Sherry Pump Impeller" Proceediaqs of the3rd Int.Conf.on Pumps and Fans. 263-273 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Tsukamoto,H.,Uno,M.,Shi,F,Gunge,N.,Inode,N.: "Numencal Study of Unsteady Hydraolic Forces on Diffuser Duup Impaller" Proceedings of Fourth KSME-JSME Fluids Euqueering Conf.33-36 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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