- 研究番号：20P18
- 研究分野：technology
- 研究種別：プロジェクト研究
- 研究期間：2020年04月〜2023年03月
代表研究者
宮川 和芳 教授
MIYAGAWA Kazuyoshi Professor
基幹理工学部 機械学科・航空宇宙学科
Department of Applied Mechanics & Aerospace Engineering
URL：http://www.miyagawa.mech.waseda.ac.jp/
研究概要
水力ターボ機械システムは、ロケットターボポンプや船舶プロペラ、船舶ジェット推進などの推進機、水力発電用水力タービン、火力発電所、原子力発電所の給水、冷却系ポンプ、上下水道用ポンプ、洪水対策用ポンプ、エネルギー貯蔵システムのポンプ水車など重要なインフラであり、いまだに高性能化、高信頼性化が要求されている。一方、従来から多くの研究者により、性能、信頼性の向上が図られており、さらなる改善には、現象解明と高性能化をリンクさせる研究開発が必要である。
昨今のコンピュータ、実験技術の進歩や、多変数での最適化技術は、水力ターボ機械の高性能化、高信頼性化に有用である。特に解析技術は、大規模な並列コンピュータにより複雑な流体、構造系の挙動を予測できる進歩を遂げた。また、羽根車などの内部流れの計測技術も小型センサーや高速データ処理システムの利用により従来よりも時間、空間分解能を向上させることができ、解析、実験の比較により解析精度の精度向上を図ることができる。これらの解析技術は、最適化のアルゴリズムと一緒に最適化設計に使用される。
本研究では、上述の社会インフラにとって重要でありニーズの高い水力ターボ機械の性能、信頼性向上を、国家プロジェクトや会社との共同研究により、解析、実験の要素技術から実際の設計開発に役立てることができる最適設計技術を用いることにより進め、新しいコンセプトの設計手法を構築、従来の機械システムの性能、信頼性向上を図ることを第一期に引き続き目的とする。
