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2004 年度 実績報告書

離散渦要素LESモデルを用いたポンプ及び水車の運転シミュレーションに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15560132
研究機関横浜国立大学

研究代表者

亀本 喬司  国立大学法人横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 教授 (30018022)

研究分担者 松本 裕昭  国立大学法人横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (10251753)
太田 聖子  国立大学法人横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 助手 (70377092)
キーワード数値流体力学 / 渦法 / LESモデル / ターボ機械 / ポンプ / 水車
研究概要

研究代表者らによってこれまでに開発された計算格子を必要としないラグランジュ的な流れの解析技法に、乱流の微細なサブグリッドスケール特性を取り入れた渦要素モデルを導入し、ポンプ及び水車の羽根車、案内羽根、ケーシングを一体とした高レイノルズ数の複雑な流れの解析に適応し、運転性能の数値シミュレーション技術を確立することを目的として、前年度に引き続き平成16年度にはポンプおよび水車の非定常流れ解析を行い、次のような成果を得た。
1.斜流ポンプを取り上げ、羽根車、案内羽根、ケーシングを一体解析するための渦法解析システムを構築し、離散渦要素LESモデルを組み込んだ解析から得られた非定常ポンプ特性、圧力変動、流体力・トルク変動などについて、実験結果と比較した。その結果、本システムはポンプ運転の数値シミュレーションに高い応用性と適用性を有することが確かめられた。(担当:松本、太田、総括:亀本)
2.ポンプ水車を取り上げ、ステイベーン、ガイドベーン、ランナーを一体とした非定常流れ解析を行い、水車運転シミュレーションシステムとしての有効性を確認した。(担当:太田、松本、総括:亀本)
3.上記の研究から、離散渦要素LESモデルのターボ機械運転シミュレーションシステムへの優れた適用性を総合的に確認し、その成果を国際会議等で公表した。(総括:亀本)
なお、研究分担者の太田聖子助手は、平成16年4月より新規採用により本研究に参加し、研究を分担した。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2005 2004

すべて 雑誌論文 (3件)

  • [雑誌論文] 渦法における渦要素導入条件の解析精度に与える影響2005

    • 著者名/発表者名
      太田聖子
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(B編) 71・702

      ページ: 381-388

  • [雑誌論文] 渦法による乱流モデル構築に向けたラグランジュ型渦要素再配置モデルの提案2004

    • 著者名/発表者名
      福田紘大
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(B編) 70・697

      ページ: 2311-2318

  • [雑誌論文] 渦法における工学的適用性の向上に関する研究2004

    • 著者名/発表者名
      太田聖子
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(B編) 70・698

      ページ: 2491-2498

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公開日: 2006-07-12   更新日: 2016-04-21  

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