2004 Fiscal Year Annual Research Report

離散渦要素LESモデルを用いたポンプ及び水車の運転シミュレーションに関する研究

Research Project

Project/Area Number	15560132
Research Institution	National University Corporation Yokohama National University
Principal Investigator	亀本喬司国立大学法人横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 教授 (30018022)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	松本裕昭国立大学法人横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (10251753) 太田聖子国立大学法人横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 助手 (70377092)
Keywords	数値流体力学 / 渦法 / LESモデル / ターボ機械 / ポンプ / 水車
Research Abstract	研究代表者らによってこれまでに開発された計算格子を必要としないラグランジュ的な流れの解析技法に、乱流の微細なサブグリッドスケール特性を取り入れた渦要素モデルを導入し、ポンプ及び水車の羽根車、案内羽根、ケーシングを一体とした高レイノルズ数の複雑な流れの解析に適応し、運転性能の数値シミュレーション技術を確立することを目的として、前年度に引き続き平成16年度にはポンプおよび水車の非定常流れ解析を行い、次のような成果を得た。 1.斜流ポンプを取り上げ、羽根車、案内羽根、ケーシングを一体解析するための渦法解析システムを構築し、離散渦要素LESモデルを組み込んだ解析から得られた非定常ポンプ特性、圧力変動、流体力・トルク変動などについて、実験結果と比較した。その結果、本システムはポンプ運転の数値シミュレーションに高い応用性と適用性を有することが確かめられた。(担当:松本、太田、総括:亀本) 2.ポンプ水車を取り上げ、ステイベーン、ガイドベーン、ランナーを一体とした非定常流れ解析を行い、水車運転シミュレーションシステムとしての有効性を確認した。(担当:太田、松本、総括:亀本) 3.上記の研究から、離散渦要素LESモデルのターボ機械運転シミュレーションシステムへの優れた適用性を総合的に確認し、その成果を国際会議等で公表した。(総括:亀本) なお、研究分担者の太田聖子助手は、平成16年4月より新規採用により本研究に参加し、研究を分担した。