軸流圧縮機の過渡失速特性と能動失速制御法に関する衝撃波管実験と数値解析研究

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20560171
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 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: 早稲田大学
• 研究代表者: 太田 有 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (50211793)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 流体機械 / 軸流圧縮機 / 旋回失速 / 能動制御 / サージング / 衝撃波管

研究概要

軸流圧縮機下流側に衝撃波管を接続した試験設備を設計製作して,圧縮波の印加に伴う圧縮機翼列の非定常挙動と系の全体挙動を実験的に調査した.圧縮波の印加に伴い動翼列は過渡的に失速状態に突入し,動作点の違いによって複雑な非定常回復過程を示す.特性曲線勾配が負となる安定作動点での運転時に圧縮波を印加した場合でも,系は失速・サージへと突入する場合が存在する.また,大規模なサージ周期に合わせて,翼列内で失速セルが旋回する状態が観察され,旋回失速とサージが流れ場で密接に関連していることを示した.

研究成果

• [雑誌論文] Unsteady Flow Field under Surge and Rotating Stall in a Three-stage Axial Flow Compressor (2011)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Hara, Daisuke Morita, Yutaka Ohta, Eisuke Outa
  • 雑誌名: Journal of Thermal and Fluid Science Vol.20, No.1 ページ: 6-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] 遠心圧縮機ディフューザに発生する前縁渦の非定常挙動と制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 後藤尚志,太田有,大田英輔
  • 雑誌名: 機論(B編) 76巻772号 ページ: 2039-2049
  • 査読あり
• [雑誌論文] Noise Reduction and Surge Margin Improvement Using Tapered Diffuser Vane in a Centrifugal Compressor (2010)
  • 著者名/発表者名: Takashi Goto, Eri Omoto, Yutaka Ohta, E.Outa
  • 雑誌名: Journal of Thermal and Fluid Sciences Vo.19, No.1 ページ: 21-25
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stall Inception Process and Prospects for Active Hub-Flap Control in Three-Stage Axial Flow Compressor (2008)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Okada, Atsushi Kawajiri, Yutaka Ohta
  • 雑誌名: Journal of Thermal and Fluid Sciences Vol.17, No.4 ページ: 324-330
  • 査読あり
• [学会発表] Unsteady Behavior of Surge and Rotating Stall in an Axial Flow Compressor (2011)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Morita, Yutaka Fujita, Yutaka Ohta, Eisuke Outa
  • 学会等名: 10^<th> ISAIF
  • 発表場所: Belgium(発表決定)
  • 年月日: 20110700
• [学会発表] Characteristics of Surge and Rotating Stall in a Three-stage Axial Flow Compressor Using Shock Tube (2011)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Morita, Yutaka Fujita, Yutaka Ohta, Eisuke Outa
  • 学会等名: AJK2011-FED
  • 発表場所: 浜松(発表決定)
  • 年月日: 20110700
• [学会発表] Unsteady Flow Field under Surge and Rotating Stall in a Three-stage Axial Flow Compressor (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Hara, D.Morita, Yutaka Ohta, E.Outa
  • 学会等名: Proc.the 3rd Asian Joint Workshop on Thermophysics and Fluid Science 2010
  • 発表場所: Matsue
  • 年月日: 20100900
• [学会発表] 衝撃波管を用いた三段軸流圧縮機の失速過渡特性に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 原隆幸,太田有,大田英輔
  • 学会等名: 日本機械学会2010年度年次大会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 20100900
• [学会発表] 衝撃波管を用いた軸流圧縮機の失速過渡特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐々功治,原隆幸,太田有,大田英輔
  • 学会等名: 第22回翼列研究会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 20091200
• [学会発表] 衝撃波管を用いた軸流圧縮機の失速過渡特性に関する研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐々功治,太田有,大田英輔
  • 学会等名: 日本機械学会2009年度年次大会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 20090900
• [学会発表] Stall Inception Process and Prospects for Active Hub-Flap Control in Three-Stage Axial Flow Compressor (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Okada, A.Kawajiri, Y.Ohta
  • 学会等名: Proceedings of 2nd Asian Workshop on Thermo and Fluid Science
  • 発表場所: China
  • 年月日: 20080500