| 研究課題/領域番号 |
09555060
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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 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
流体工学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
上條 謙二郎 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (90282003)
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| 研究分担者 |
長島 利夫 東京大学, 工学系研究科, 教授 (70114593)
山田 仁 航空宇宙技術研究所, ロケット推進研究部・流体機器研究室, 室長
石本 淳 東北大学, 流体科学研究所, 助手 (10282005)
尾池 守 東北大学, 流体科学研究所, 助教授 (70292282)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1998
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| キーワード | ターボポンプ / インデューサ / キャビテーション / 旋回キャビテーション / 極低温 / 二相流 / キャビテーションサージ / 抑止 |
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| 研究概要 |
LE-7液体酸素ポンプインデューサに発生した旋回キャビテーションはインデューサ入口部上流側のケーシング内径をインデューサチップすきま程度広げることによりほぼ完全に抑止された。前年度はLE-7液体酸素ポンプインデューサと相似なインデューサを用いて実験を行い、旋回キャビテーションを抑止したケーシングを用いた場合、旋回キャビテーションの発生領域は設計流量よりも高流量域に移動することを明らかにした。またキャビテーション気泡を含む極低温2相流体に関する流れの定式化を行い、インデューサへの適用の可能性を検討した。
本年度は大型インデューサと透明なケーシングを用い、高速ビデオ観察に加えて新たに粒子像解析法(PIV)を用いた実験を行いインデューサ入口チップ付近のインデューサ上流側への逆流に伴うキャビテーション発生状況を調べた。その結果、前記入口内径を若干広げたケーシングについては、むしろ入口チップ付近の逆流が増加し、キャビテーションを増している可能性が確認された。旋回キャビテーションの抑止は特にキャビテーションコンプライアンスの増加によるものと判断された。
またLE-7液体酸素ターボポンプで旋回キャビテーションとほぼ同じ条件で発生し、旋回キャビテーション抑止に成功した方法でその発生を抑止できたキャビテーションサージについて、特に旋回キャビテーションとの類似性を明確にした。LE-7液体酸素ポンプインデューサの旋回キャビテーション抑止策を旋回キャビテーションを発生したLE-7液体水素ポンプインデューサに適用してその一般性を確認した。さらにキャビテーション気泡を含む極低温2相流体に関する解析はインデューサ内の流れに適用でき、非定常現象への適用の見直しを得た。
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