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J-GLOBAL ID：201302283638328549   整理番号：13A1543708

《ターボポンプのダイナミック設計 3)》ロータダイナミック流体力の作用を考慮した高圧液体水素ターボポンプの急加速時の非定常振動解析(回転同期成分に関する実験との比較)

著者 (4件)： 荒木裕太 (名古屋大) ,  井上剛志 (名古屋大) ,  内海政春 (宇宙航空研究開発機構 宇宙輸送系推進技術研究開発セ) ,  安達和彦 (神戸大)
資料名： ターボ機械  (Turbomachinery)
巻： 41  号： 10  ページ： 608-616  発行年： 2013年10月10日 
JST資料番号： S0391B  ISSN： 0385-8839  CODEN： TKAICZ  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： ロケットエンジンでは液体水素ターボポンプ(FTP)の軸振動が大きな問題の原因となってきた。エンジン始動時のロータダイナミック(RD)流体力のもとでの,動的挙動解析が可能な解析コードの開発が望まれる。本稿では,より実機に近い柔支持構造を考慮した軸受部モデルを解析し,非定常振動応答を数値シミュレーションで求めた。解析は有限要素モデリングを用いて,旋回キャビテーション振れ回りによる共振を導入した。解析により急加速度状況での非定常応答解析の重要さを確認した。さらに実機フライト模擬条件での非定常応答解析を行い,回転同期振動成分以外に超調波成分や回転速度に比例しない非同期成分が大きく寄与することを確認した。本稿で構築したモデルの適用範囲が回転同期成分であることから,時間周波数分析により,回転同期成分だけを抽出して,逆Fourier変換による,同期成分の時刻履歴振動波形の再生成が,本研究のシミュレーション結果と定量的に一致することを確認した。

シソーラス用語： 回転子 ,  *振動解析 ,  *動力学 ,  回転不安定性 ,  応答解析 ,  ロケットエンジン ,  *ターボ形ポンプ ,  シミュレーション ,  キャビテーション ,  軸振動 ,  *液体水素
準シソーラス用語： ロータの動力学

分類 (1件)： ポンプ,各種揚水装置  (QD05030P)

引用文献 (10件)：

• 山田. ロケット用ターボポンプの流体関連振動事例. ターボ機械. 2008, 36-2, 67-73
• 安達. ターボポンプの形態設計のための線形振動モデリング. ターボ機械. 2012, 40-7, 433-440
• 井上. ロータダイナミック流体力の作用を考慮したターボポンプ軸系の有限要素モデリングと振動解析. ターボ機械. 2012, 40, 6, 39-49
• 井上. 複素モード解析を用いたターボポンプの低次元モデル構築と振動解析. ターボ機械. 2012, 40, 6, 50-59
• OKAYASU, A. Vibration Problem in the LE-7 Liquid Hydrogen Turbopump. AIAA/SAE/ASME/ASEE 26th Joint Propulsion Conference, -7. 1990, 2250

タイトルに関連する用語 (8件)： ターボポンプ ,  設計 ,  流体力 ,  高圧 ,  液体水素 ,  加速 ,  解析 ,  実験