| 研究概要 |
研究は3つの視点から行った.数値計算による気体軸受の流動解析,スケールアップモデルによる低速回転試験,狭小流路における空気の伝熱特性試験である.流動解析は軸径31.8mm,軸受長さ45mm,半径隙間20μ,回転数10,000,50,000,100,000rpmを中心にして行った.軸受の負荷能力を表す無次元負荷と,回転数を表すベアリング数の関係は他の研究者による理論解とほぼ一致する結果が得られた.軸受内部に作られる圧力分布に対応して,軸受隙問部から作動空気が出入りし,軸受の冷却に寄与していることが分かった.低速回転試験は数値計算結果を参考にし,試験機の仕様を定めた.回転軸に高速応答の圧力変換器を取り付け,軸受内部の圧力分布を位相固定法により測定した.軸端からの空気の漏洩により軸受端部だけでなく軸中央部においても無次元負荷が低下した.実用化に当たっては軸端部のシールが重要である.軸受内部には空気のせん断により周方向への大きな圧力勾配が発生する.伝熱特性試験によれば,圧力勾配が固体から空気への熱伝達に大きな影響を与えることが分かった.この効果は従来からすぐれた伝熱促進作用が認められている衝突噴流の熱伝達性能の約2倍に相当した.
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