- 研究番号：23P17
- 研究分野：technology
- 研究種別：プロジェクト研究
- 研究期間：2023年04月〜2026年03月
代表研究者
宮川 和芳 教授
MIYAGAWA Kazuyoshi Professor
基幹理工学部 機械科学・航空宇宙学科
Department of Applied Mechanics & Aerospace Engineering
URL：http://www.miyagawa.mech.waseda.ac.jp/
研究概要
本プロジェクト研究では、カーボンニュートラルの実現に向けた再生可能エネルギー（水力発電）、水素エネルギーの導入および近年多発する災害に対応する防災（排水機システム、消防システム）、情報化社会に備えた基幹ロケットシステム開発に使用される水力ターボ機械システムの研究課題を遂行する。特に、現在研究中の水力ターボ機械システムは、ロケット用ターボポンプ、舶用プロペラ、船舶ジェット推進などの推進機、液体水素ターボポンプシステム、水力発電用水力タービン、上下水道用ポンプ、洪水対策用ポンプ、消防用ポンプなど重要なインフラであり、高性能化、高信頼性化が図られている。
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。解析技術は、大規模な並列コンピュータにより複雑なマルチフィジックスの挙動を予測できる進歩を遂げた。また、極低温流体、二相流の実験、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、昨今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企業との共同研究により、解析、実験の要素技術から実際の機械の設計開発に役立てることができる最適設計技術を構築することにより進め、社会のニーズに応える機械システムの開発研究成果を残すことを第一期、第二期に引き続き目的とする。特に第三期では、極低温流体や気液、固液二相流、流体・構造連成問題に関する研究に取り組み課題を解決する。
