動静翼干渉流れ解析によるディフューザポンプ内圧力脈動の理論的予測

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09450081
• Research Institution: Kyushu Institute of Technology
• Principal Investigator: 塚本 寛 九州工業大学, 工学部, 教授 (50117305)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宇野 美津夫 九州工業大学, 工学部, 助手 (60142353) ; 史 峰 サテライトベンチャービジネスラボラトリー, 非常勤研究員
• Keywords: ディフューザポンプ / 圧力脈動 / 非定常流体力 / 動静翼干渉 / 非定常流れ / 動静翼流解析 / 離散渦法 / 粘性流れ解析

Research Abstract

1.ディフューザポンプの羽根付きディフューザ内の動静翼干渉による圧力脈動を時間的・空間的に測定することによって、圧力脈動の発生・成長・減衰の構造、および、それに寄与するパラメータを特定し、その性質を明らかにしょうとした。
2.ディフューザポンプを測定対象として、
(1)羽根付きディフューザ間および渦巻室内の圧力変動を計測した。
(2)動静翼干渉による流体力変動を調べる目的で、羽根車に作用する非定常流体力を測定した。
(3)上記データの統計解析により、圧力脈動の時間的空間性質や羽根車に作用する非定常流体力の性質を調べた。その結果、動静翼干渉固有な周波数成分が卓越した変動現象であることが確認された。
3.離散渦法による非定常流れ計算により、流路内の非定常流れ場を求め、変動圧力や羽根車に作用する流体力を計算した。計算結果を実験結果と比べた結果、定性的な傾向は捉えられていた。
4.非定常粘性流れを行ない、流路内の非定常圧力場を求めた。計算された圧力脈動は実験値と定性的には一致したものとなっているが、絶対値は実験値よりかなり大きい。よって、計算コードの
(1)対流項スキーム、(2)境界条件設定方法、(3)乱流モデル、(4)流路形状格子の生成方法、について評価検討する予定である。