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2022 年度 研究成果報告書

動的モード分解と最適変動励起法によるターボ機械の動特性解明とアクティブ制御

研究課題

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研究課題/領域番号 19K04188
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分19010:流体工学関連
研究機関埼玉大学

研究代表者

姜 東赫  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (40610366)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード非定常流量 / 動的モード分解 / 特異値分解 / 流れ場の推定 / デジタルツウィン
研究成果の概要

非定常エネルギー式の適用により非定常流量を測定可能なベンチュリ式非定常流量計の提案と理論、数値解析、実験的な検証を行った。この成果により実験によるターボ機械の動特性の調査が可能となった。また、実験・数値的にターボファンの動特性を測定し、非定常時の性能曲線の勾配が準定常のものより大きくなっていることがわかった。
準定常流下のターボ機械内部流れ場のリアルタイム推定技術の開発を行った。特異値分解を用いた画像のモード分解・再構築技術に着目し、流れ場のモード分解・再構築技術を考案した。計測データのみ予測された流れ場が実際CFDで計算した結果とよく一致していることが分かった。

自由記述の分野

流体工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

非定常ベルヌーイ式を用いて、変動流量装置の開発した。本開発によって変動時の流れの様子を明らかにすることができる。さらに、特異値分解、動的モード分解という手法や時空間FFT・IFFTを用いることによって、ある特定な流れ場の成分を抽出することができた。これによって、複雑流動現象を明らかにすることができた。特に、特異値分解を用いて、ターボ機械のデジタルツウィンができることを示した。

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公開日: 2024-01-30  

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