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EFD/CFDハイブリッド解析によるターボ圧縮機におけるサージング現象の解明

使用 EFD/CFD 混合分析阐明涡轮压缩机的喘振现象

基本信息

批准号：
19J21317
负责人：
伊藤流石
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究ではターボ機械を対象とした、Adjoint法による未知量推定を実施することを想定している。主題であるサージング現象は、配管系全体がその現象の発生に寄与すると考えられるため、圧縮機要素のみを対象とする数値計算では、配管系要素を考慮した境界条件を定義することが重要であると考えられる。これに対し、本研究ではAdjoint法を適用することでサージング発生時の圧縮機要素周りの境界条件を求める。しかし、サージングの周期は圧縮機の解析における時間刻みに対し膨大な時間幅を取るため、Adjoint解析における解析の不安定要素となる長期の時間積分が行えない。このことから、長周期の時間積分を安定的に実行可能なAdjoint解析の実行方法について考察した。同内容はアメリカ航空宇宙局（以下、NASA）およびマサチューセッツ工科大学（以下、MIT）の研究者により考察されている。その主たる方法は、Adjoint方程式に対し人工粘性項を導入することである。NASAの研究者が提案する方法は、Adjoint方程式の解のL2ノルムの時間発展方程式から非粘性流束の随伴項が解の発散に最も寄与することを示し、その随伴項のヤコビアンを用いた人工粘性項を導入することである。また、MITの研究者はヤコビアンの固有値行列を算出し、これを用いた人工粘性項を導入している。当研究では、代数的に求めることが難しい固有値行列について、固有値行列の算出が非粘性流束のヤコビアンに基づいていることから、同ヤコビアンの固有値の最大値を用いた人工粘性項の導入、並びに同項の時間線形化を行った。構築した手法について、遷音速軸流圧縮機の数値解析における未知量推定問題に適用することにより、同手法の有効性を確認した。さらに、同手法を遷音速遠心圧縮機の未知量推定問題に適用することにより、サージング発生時の境界条件の推定を行うことができた。

In this study, mechanical experiments were conducted to determine whether the unknown quantity was presumed to be unknown or not. In the main project, all the students of the piping system are sent to the examination. the key elements of the machine are calculated, and the boundary conditions of the elements of the piping system are defined. In this study, the Adjoint method is used to calculate the boundary conditions of the elements of the health machine. It is necessary to analyze the time frame of the engine, the time frame of the expansion, the amplitude of the frame, the Adjoint analysis, the analysis of the unstable factors, the long-term separation of the unstable elements, and the long-term separation of the unstable factors. It is possible to use the Adjoint analytical banking method to investigate the stability of long-period banking and long-period banking. The same content: the Aeronautics and Space Administration (NASA), the Aeronautics and Space Administration (NASA), the University of Engineering (below, MIT), the researchers, the researchers, the researchers. The main method, the Adjoint equation, the artificial stickiness item, the method, the method, the equation, the method, the main method, the equation, the artificial stickiness item, the method, the main method and the equation. NASA researchers have proposed a method for solving the L2 equation, and the Adjoint equation is used to solve the non-viscous flow stream equation. The solution of the non-viscous flow stream is the most popular to be sent to the L2 engine by using the artificial viscous item. In this paper, the researchers of MIT have calculated and calculated that the artificial stickiness item has been added to the list of inherent data. When studying the theory and algebra of physics and algebra, the inherent ranks of non-viscous streams are calculated, and the maximum inherent cost of non-viscous streams is imported using artificial viscous entries, and the same time is used to model the same time. In this paper, we use the same method to determine the number of unknown quantities in the analysis of the number of machines in the sonic flow machine. Using the same method to determine the unknown quantity of the sonic machine, the problem is presumed to be the unknown quantity of the sonic machine by the same method, and the boundary condition is presumed to be correct.