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2014 年度 実績報告書

高温高圧水キャビテーション実験による熱力学的効果の解明

研究課題

研究課題/領域番号 24686023
研究機関東北大学

研究代表者

伊賀 由佳  東北大学, 流体科学研究所, 准教授 (50375119)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードキャビテーション / 翼形 / 熱力学的効果 / サーミスタ
研究実績の概要

熱力学的効果を伴うキャビテーションの基礎特性を明らかにすることを目的に,NACA0015翼形まわりのキャビテーション流れの高温水タンネル実験を行った.キャビティ内部の温度の降下量を高精度に計測する必要があるため,翼面に温度センサを張るのでは無く,タンネル側壁からサーミスタプローブを挿入し,不確かさ0.02 K,熱進入による計測誤差が降下量の4%以下となるような,高精度温度計測手法を用いた.
実験より,主流温度80度までの範囲では,熱力学的効果によるキャビテーション体積の抑制は確認されなかった.また,主流温度の上昇とともに,キャビティ内部温度は均一となることが確認された.主流温度80℃では,キャビテーション数の低下に伴いキャビティ内部の温度降下量は増加し,キャビテーションが非定常から準定常へと遷移しても,温度降下量は連続的に増加することが示された.
主流温度80度においては主流速度はキャビティ内の温度に大きな影響を与えないことがわかった.また,Furumanのキャビティ内温度降下量の理論推定式で本実験で得られた度降下量を近似することにより,主流温度80度以上のスーパーキャビテーション状態での温度効果量を定量的に予測できることを示した.

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] 高温高圧水タンネル実験によるキャビティ内温度計測2015

    • 著者名/発表者名
      伊賀由佳,山口優貴
    • 雑誌名

      ターボ機械

      巻: 43 ページ: 177-184

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] NACA16012翼形のキャビテーション形態における主流温度とレイノルズ数の影響2015

    • 著者名/発表者名
      伊賀由佳,古澤哲平
    • 学会等名
      ターボ機械協会第72回総会講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-05-07
  • [学会発表] 高温水キャビテーションの発生形態に及ぼす主流温度とレイノルズ数の影響2015

    • 著者名/発表者名
      古澤哲平,山口優貴,伊賀由佳
    • 学会等名
      日本機械学会東北支部第50期総会・講演会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2015-03-13
  • [学会発表] 高温水キャビテーションの発生形態に及ぼす熱力学的効果の実験的研究2014

    • 著者名/発表者名
      古澤哲平,山口優貴,伊賀由佳
    • 学会等名
      キャビテーションに関するシンポジウム(第17回)
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-11-21
  • [学会発表] Thermodynamic Effect on Cavitation in High Temperature Water2014

    • 著者名/発表者名
      Yuki YAMAGUCHI, Yuka IGA
    • 学会等名
      ASME 2014 4th Joint US-European Fluids Engineering Division Summer Meeting and 11th International Conference on Nanochannels, Microchannels, and Minichannels
    • 発表場所
      Chicago, USA
    • 年月日
      2014-08-03 – 2014-08-07
  • [学会発表] 高温高圧水キャビテーションタンネル実験設備の概要2014

    • 著者名/発表者名
      伊賀由佳,山口優貴
    • 学会等名
      ターボ機械協会第71回総会講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-05-09

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公開日: 2016-06-01  

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