| 研究課題/領域番号 |
26289055
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
井上 剛志 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70273258)
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| 研究分担者 |
安達 和彦 中部大学, 工学部, 教授 (30243322)
神谷 恵輔 愛知工業大学, 工学部, 教授 (50242821)
高木 賢太郎 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60392007)
安藝 雅彦 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60560480)
内海 政春 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, その他部局等, 研究員 (60727634)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 振動解析・試験 / 推進・エンジン |
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| 研究実績の概要 |
下記の課題に関して実施した．
課題Ⅰ-１．RD流体力の理論モデル構築と計測：平行環状シールに作用するRD流体力の理論モデル拡張と構築を進めた．とくに，円軌道をする場合を選び，そのRD流体力の振幅依存性と回転速度依存性を明らかにした．これは従来理論では一切考慮されておらず，初めて解析されたものである．
課題Ⅰ-２．平行環状シールに関するRD流体力のCFD解析：CFDソフトウェアを継続的に使用し，実験を模擬する数値解析データを取得して実績Ⅰ-１の成果と比較検討を行った．とくに入り口や出口の損失について考察を深めた．
課題Ⅱ：流体要素を持つロータ系振動の数値解析手法の構築：昨年度から継続し，課題Ⅰで構築した各種流体要素の非線形RD流体力を考慮した解析コードの改良を行い，磁気軸受を用いた制振に関する拡張を行った．
課題Ⅲ-１．流体要素を組み込んだロータダイナミクス試験装置設計と製作：代表者の所属機関(名大)に設置するモータ駆動のロータダイナミクス試験装置を設計し，製作を開始した．各種の流体要素を取り外し・組み込み可能な設計とし，作動流体は常温の水を用い，RD流体力の作用を調べるようにし，モータ駆動で軸受支持とし，センサで流体要素近傍で変位計測するように基本的設計諸元を検討した．モータ，ポンプ，配管系について購入し，製作を進めた．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
解析については，対象として平行環状シールを選びながら，隙間中心周りの円軌道の場合のみではあるが，RD流体力の振幅依存性や回転速度依存性に関する解析手法を構築でき，精度の向上が達成できた．また，その中からさらに解析対象を拡張できる新しい解析手法を得たことから来年度以降も順調に解析を進められることが予想される．
実験装置については製作が少し遅れ気味ではあるが，設置する予定の実験装置の設計を終え，装置製作をH28年度前半には終えられる予定である．またこれと並行して，申請時の計画にはなかったが初年度から引き続きCFD解析も行い，流体力の解析を詳細に実施してきており，実験と比較し得る多様な模擬実験データを取得してきている．
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| 今後の研究の推進方策 |
下記の課題に関して実施する計画である．
課題Ⅰ-１．RD流体力の理論モデル構築と計測：シールのRD流体力の理論モデル拡張と構築を進める．また，オープンインペラの解析にも着手する．
課題Ⅰ-２．インデューサ・インペラ・流体軸受に関するRD流体力測定：JAXAのRD流体力特性測定装置JARTSを用い，インペラについて様々な加振力を加えてRD流体力を計測し，多様な実験データを取得して，上記の課題Ⅰ－１で構築を進めるRD流体力モデルの検証とパラメータ推定を行う．
課題Ⅱ：RD流体力を考慮したロータ系の理論解析コード開発と最適設計組み込み：課題Ⅰの各流体要素のRD流体力を組み込んだ解析コードの構築を順次進める．
課題Ⅲ-１．流体要素を組み込んだロータダイナミクス試験装置（名大）を用いた実証実験：流体要素としてまずはシールを取り付け，流体要素近傍の変位（変位センサ）を計測してRD流体力の作用の実証実験を行う．またピエゾを加振機構としてさらに改良し，回転速度掃引時やピエゾを用いた加振周波数の掃引を行い，その際の各部位の振動や力を詳細に計測する．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
設置する予定の実験装置の設計が当初の予定よりも困難であり，一部の加工物品の設計が遅れ，その製作と納入が間に合わなかったため
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| 次年度使用額の使用計画 |
加工物品複数点を次年度の予算と合わせて製作する．
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