JAXA Repository / AIREX 未来へ続く、宙(そら)への英知
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Other TitleFluid-induced Rotordynamic Forces Acting on Conical Shroud in Whirling Motion Based on the Simplest Bulk-Flow Model
Author(jpn)吉田, 義樹
Author(eng)Yoshida, Yoshiki
Author Affiliation(jpn)宇宙航空研究開発機構宇宙輸送ミッション本部宇宙輸送系推進技術研究開発センター
Author Affiliation(eng)Space Transportation Propulsion Research and Development Center, Space Transportation Mission Directorate, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)
Issue Date2011-11-30
Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)
Publication title宇宙航空研究開発機構研究開発資料
JAXA research and development memorandum
Start page1
End page15
Publication date2011-11-30
AbstractFluid-induced rotordynamic forces produced by the fluid in the leakage passage surrounding the shroud of a pump are known to contribute substantially to the potential excitation forces acting on the rotor. In this article, rotordynamic forces acting on a conical shroud are calculated based on the simplest bulk-flow model. Semi-analytical solutions are presented under a few simplifying assumptions as follows, (1) unsteady wall shear stress is neglected, (2) no leakage flow, and (3) steady tangential velocity is forced vortex distribution. The results can simulate, however, fairly well with the previous experimental results qualitatively. It has worth to elucidate the fundamental mechanism of rotordynamic forces acting on a conical shroud.
Description緒言: ポンプインペラシュラウドに作用するロ-タダイナミック流体力の解析は,Childs のBulk-flowmodelによるものが主流であったが,最近はCFD による試みもなされるようになって来ている.しかし,非定常問題で計算量が膨大になることやふれまわり運動によるメッシュの変形の制限等に課題は残っているようである. || 本報告では,CFDの趨勢に逆行するが,種々の仮定を設けて支配方程式(運動量方程式,連続の式)を出来る限り簡略化し,従来のBulk-flow model のように0次計算(定常流れ)と1次計算(定常流れの諸値を使った非定常流れ)に分けて行うことなく,狭い隙間を持つケ-シング内でふれまわり運動する円錐物体(これも式を簡略化するための形状の単純化である)まわりの流れの擾乱圧力を複素方程式から求める方法を提案する.また,パラメ-タスタディからロ-タダイナミック流体力(以下RDF と略す)を不安定化するための旋回流れomega*/omega(omega*: 隙間流れの旋回角速度,omega: ロ-タの自転角速度)と計算境界での圧力損失抵抗(K(sub 1))の重要性を解析例から示すことにする.
Physical characteristics: Original contains color illustrations
形態: カラー図版あり
KeywordsBulk-flow model; Whirling Motion; Fluid-induced Rotordynamic Forces; Conical Shroud
Document TypeTechnical Report
JAXA Category研究開発資料
Report NoJAXA-RM-11-005

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