| 研究課題/領域番号 |
14350090
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
流体工学
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| 研究機関 | 横浜国立大学 |
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研究代表者 |
黒川 淳一 国立大学法人横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 教授 (40017976)
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| 研究分担者 |
松井 純 国立大学法人横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (40251756)
崔 永都 国立大学法人横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 助手 (90361865)
今村 博 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 講師 (30303077)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2004
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| 研究課題ステータス |
完了 (2004年度)
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| 配分額 *注記 |
16,300千円 (直接経費: 16,300千円)
2004年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
2003年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
2002年度: 8,000千円 (直接経費: 8,000千円)
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| キーワード | ターボ機械 / キャビテーション抑制法 / Jグルーブ / 遠心ポンプ / インデューサ / クローズド形式羽根車 / 吸込性能 / 旋回キャビテーション / Jグループ / 吸込比速度 / J-Groove / キャビテーション数 / 流体機械 / キャビテーション / 吸い込み性能 / 旋回逆流 |
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| 研究概要 |
キャビテーション現象は、液体を用いるあらゆる機械にとって最も厄介な異常流動現象であり、回転機械の高速化に対する最大の障害であるため、もしもキャビテーションを簡便に抑制できる技術が開発されれば、夢のターボ機械が実現される。キャビテーションは、機械の種類によって様々に異なった形態で現れるため、すべての機種に共通的に適用しうる方法を解明することが本研究の目的である。そのため、本研究は、研究担当者らが異常流動を抑制する目的で開発した新しい手法(Jグルーブ)を利用して、様々な形式の水力機械に適用して、キャビテーション抑制における有効性を解明しようとするものである。代表的水力機械としてポンプを採り上げるが、キャビテーション形態はポンプ形式により大きく異なる上に、Jグルーブの形状寸法によってもその抑制効果は著しく異なる。そこで本研究の目的は、各形式の水力機械に適合なJグルーブの形状を適用することで、キャビテーションに対する吸込性能の向上を図ったものである。
本研究の成果としては、最も激しいキャビテーションの発生が予想されたインデューサに対しては、Jグルーブと後退スイープ付インデューサの組み合わせにより、低流量域だけでなく設計点付近でもキャビテーションを抑制することができ、吸込性能が大幅に向上した。過大流量域では,主羽根車に流入する流れを制御することにより、大幅に吸込性能を向上させることができた。なお、旋回キャビテーションの抑制効果も検証した。遠心ポンプのクローズド形式羽根車に対しては、羽根車の吸込み口と羽根の入口形状を新たに設計し、Jグルーブの形状とのマッチングにより全流量で効率および吸込性能の両方の向上ができた。セミオープン羽根車を装着した遠心ポンプに対しては、吸込口のケーシング壁面側にJグルーブを設けることにより、全流量域で吸込性能の向上ができた。
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