高速キャビテーションジェットノズルの設計のためのCFD解法の確立

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22560177
• 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: 日本大学
• 研究代表者: 彭 國義 日本大学, 工学部, 教授 (90295527)
• 研究分担者: 清水 誠二 日本大学, 工学部, 教授 (80154293) ; 藤川 重雄 北海道大学, 大学院・工学研究院, 名誉教授 (70111937)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 気液混相流 / ウォータージェット / キャビテーション / 数値シミュレーション / 可視化計測

研究概要

本研究は,キャビテーションを伴う高速水中ウォータージェットの数値解析及びジェット噴射ノズルの設計を行うための実用的なCFD解法を確立するここを目的としてなされたものである.(1)気泡キャビテーションモデルに基づく圧縮性混合流解法の確立,(2)キャビテーション気泡膨張・収縮の影響を考慮した渦粘性の修正,(3)水中ウォータージェット流れの数値シミュレーションと実験検証,(4)鞘付きオリフィス・ノズルの設計および性能評価を行い,所期の目的を達成した.

研究成果

• [雑誌論文] 気層被覆アブレシブサスペンションジェットによる水中切断 (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊東秀人,彭國義,清水誠二
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(B編) 巻: Vol.79,No.797 ページ: 61-70
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical simulation of periodical turbulent shear vortices in a submerged water jet (2012)
  • 著者名/発表者名: G. Peng, H. Ito and S. Shimizu
  • 雑誌名: International proceedings of Computer Science and Information Technologies 巻: Vol. 33 ページ: 72-77
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical simulation of cavitating water jet by a compressible mixture flow method (2011)
  • 著者名/発表者名: G. Peng, S. Shimizu and S. Fujikawa
  • 雑誌名: Journal of Fluid Science and Technology 巻: Vol.6, No.4 ページ: 499-509
  • 査読あり
• [雑誌論文] アブレシブサスペンションジェットによる水中切断 (2011)
  • 著者名/発表者名: 清水誠二,佐久間正仁,人見孔太,秋山健太,彭國義
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(B編) 巻: Vol.77,No.775 ページ: 437-445
  • 査読あり
• [学会発表] Progress in numerical simulation of cavitating water jets", Proc. (2013)
  • 著者名/発表者名: G. Peng and S. Shimizu
  • 学会等名: 10th Pacific Rim International Conference on Water Jet Technology
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 20130425-27
• [学会発表] 鞘付きオリフィスノズルを用いたキャビテーション噴流の特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 増田宏祐,彭國義,清水誠二
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2013-01-25
• [学会発表] Numerical simulation of high-speed cavitating water-jet issuing from a submerged nozzle (2012)
  • 著者名/発表者名: G. Peng, H. Ito and S. Shimizu
  • 学会等名: Proceedings of the ASME 2012 Fluids Engineering Summer Meeting
  • 発表場所: Puerto Rico, USA
  • 年月日: 20120708-12
• [学会発表] アブレシブサスペン ションジェットによる水中切断 (2012)
  • 著者名/発表者名: 清水誠二 , 彭國義
  • 学会等名: キャビ テーションに関するシンポジウム(第16回)
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2012-11-23
• [学会発表] 鞘付きノズル内部流れの数値解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 浜口沙月,伊東秀人,彭國義,清水誠二
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-02-24
• [学会発表] Numerical investigation on the structure of high-speed cavitating water jet issuing from an orifice nozzle (2011)
  • 著者名/発表者名: G. Peng, H. Ito, S. Shimizu and S.Fujikawa
  • 学会等名: Proceedings of ASME-JSME-KSME Joint Fluids Engineering Conference2011
  • 発表場所: Hamamatsu, Shizuoka, Japan
  • 年月日: 20110724-29
• [学会発表] Numerical simulation of cavitating water jet issuing from an Orifice nozzle (2011)
  • 著者名/発表者名: G. Peng, S. Shimizu and S. Fujikawa
  • 学会等名: Proceedings of WIMRC 3rd International Cavitation Forum
  • 発表場所: Warwick, U.K.
  • 年月日: 20110704-06
• [学会発表] キャビテーションを伴う水中ウォータージェットの数値シミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 彭國義,清水誠二,藤川重雄
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2011-01-21
• [学会発表] 圧縮性混合流手法による高速キャビテーション噴流の数値シミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 彭國義,清水誠二,藤川重雄
  • 学会等名: キャビテーションに関するシンポジウム(第15回)
  • 発表場所: 堺市
  • 年月日: 20101122-23
• [学会発表] Numerical simulation of cavitating jet with a compressible mixture flow model (2010)
  • 著者名/発表者名: G. Peng, S. Shimizu and S. Fujikawa
  • 学会等名: Proceedings of 3rd International Conference on Jets, Wakes and Separated Flows
  • 発表場所: Cincinnati, Ohio U.S.A.
  • 年月日: 20100927-30