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複雑内部流れ解析におけるEFDとCFDの同化

研究課題

研究課題/領域番号 15360097
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 流体工学
研究機関九州大学

研究代表者

古川 雅人  九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (30181449)

研究分担者 原 和雄  九州大学, 大学院・工学研究院, 助手 (00150491)
茨木 誠一  三菱重工業(株), 長崎研究所, 主任研究員
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
12,000千円 (直接経費: 12,000千円)
2005年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2004年度: 4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
2003年度: 5,700千円 (直接経費: 5,700千円)
キーワード複雑流れ / 内部流れ / EFD / CFD / CFDハイブリッド解析
研究概要

実用問題における複雑な内部流動を信頼性高く解析するためには,実験流体力学(EFD)および計算流体力学(CFD)による解析技術の欠点を補い合った新たな流動解析技術が不可欠であるという観点から,本研究では,EFDとCFDが融合した内部流動のハイブリッド解析技術を構築した.複雑内部流れ場として,遷音速および低速の軸流圧縮機動翼列流れ場を取り上げ,それらの流れ場解析に本ハイブリッド解析を適用した.得られた知見の概要は以下のとおりである.
遷音速軸流圧縮機動翼列流れ場において,LDV計測により得られた動翼列内の三次元速度ベクトルデータ(EFD)と非定常三次元RANS(レイノルズ平均ナビエ・ストークス)計算結果(CFD)とを組み合わせてハイブリッド解析を行った結果,翼前縁の離脱衝撃波と翼先端漏れ渦とが干渉して翼先端漏れ渦の崩壊が引き起こされ,流れ場に強い非定常性が発現すること,この翼先端漏れ渦の崩壊により漏れ渦自体が翼列内で大きく振動するとともに離脱衝撃波も流れ方向に振動することが明らかになった.また,低速軸流圧縮機動翼列の旋回失速初生時における流れ場において,動翼列部を覆うケーシング面上の圧力分布の時系列データ(EFD)と大規模な非定常三次元RANS計算結果(CFD)とを組み合わせてハイブリッド解析を行った結果,失速初生前において翼先端漏れ渦の崩壊が発生しているが,失速初生現象を支配するには至らないこと,前縁はく離型の失速初生が起きること,失速初生現象を支配するのは小スケール多重旋回失速時と類似の形態を持つ竜巻状のはく離渦であることがわかった.

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (13件) 文献書誌 (2件)

  • [雑誌論文] Numerical Analysis of Tip Leakage Flow Field in a Transonic Axial Compressor Rotor2006

    • 著者名/発表者名
      Kazutoyo YAMADA et al.
    • 雑誌名

      日本ガズタービン学会誌 34-2

      ページ: 42-50

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Numerical Analysis of Tip Leakage Flow Field in a Transonic Axial Compressor Rotor2006

    • 著者名/発表者名
      Kazutoyo YAMADA et al.
    • 雑誌名

      Journal of the Gas Turbine Society of Japan 34-2

      ページ: 42-50

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Numerical Analysis of Tip Leakage Flow Field in a Transonic Axial Compressor Rotor2006

    • 著者名/発表者名
      Kazutoyo YAMADA et al.
    • 雑誌名

      日本ガスタービン学会誌 (掲載決定)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Vortical Flow Field in an Acial Flow Compressor Rotor at Rotating Stall Inception2005

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichiro IWAKIRI et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 3rd International Conference on Vortex Flows and Vortex Models

      ページ: 211-216

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Vortical Flow Field in an Axial Flow Compressor Rotor at Rotating Stall Inception2005

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichiro IWAKIRI et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 3rd International Conference on Vortex Flows and Vortex Models

      ページ: 211-216

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Vortical Flow Field in an Axial Flow Compressor Rotor at Rotating Stall Inception2005

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichiro IWAKIRI et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 3rd International Conference on Vortex Flows and Vortex Models (ICVFM2005)

      ページ: 211-216

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Unsteady Three-Dimensional Flow Phenomena due to Breakdown of Tip Leakage Vortex in a TRansonic Axial Compressor Rotor2004

    • 著者名/発表者名
      Kazutoyo YAMADA et al.
    • 雑誌名

      ASME Paper GT2004-53745

      ページ: 1-12

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of Tip Clearance on Stall Evolution Process in an Axoa; Flow Compressor Stage2004

    • 著者名/発表者名
      Masahiro INOUE et al.
    • 雑誌名

      ASME Paper GT2004-53354

      ページ: 1-10

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Unsteady Three-Dimensional Flow Phenomena due to Breakdown of Tip Leakage Vortex in a Transonic Axial Compressor Rotor2004

    • 著者名/発表者名
      K.YAMADA et al.
    • 雑誌名

      ASME Paper GT2004-53745

      ページ: 1-12

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of Tip Clearance on Stall evolution Process in an Axial Flow Compressor Stage2004

    • 著者名/発表者名
      M.INOUE et al.
    • 雑誌名

      ASME Paper GT2004-53354

      ページ: 1-10

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of Tip Clearance on Stall Evolution Process in a Low-Speed Axial Compressor Stage2004

    • 著者名/発表者名
      Masahiro INOUE
    • 雑誌名

      Proceedings of ASME Turbo Expo 2004

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] ターボ機械における流動現象の知的可視化2003

    • 著者名/発表者名
      古川雅人
    • 雑誌名

      可視化情報学会誌 23-91

      ページ: 206-213

    • NAID

      10011714705

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Extraction of Flow Phenomena in Turbomachinery Using Visual Data Mining2003

    • 著者名/発表者名
      M.Furukawa
    • 雑誌名

      Journal of the Visualization Society of Japan 23-91

      ページ: 206-213

    • NAID

      10011714705

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sung-Hyup KIM: "Behavior of Tip Vortex in a Propeller Fan Rotor"Proceedings of the 7th Asian International Conference on Fluid Machinery. 30025 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kazutoya YAMADA: "Numerical Analysis of Tip Leakage Flow Field in a Transonic Axial Compresson Rotor"Proceedings of International Gas Turbine Congress 2003 Tokyo. TS-030 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2025-11-20  

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