【技術レポート】軸流圧縮機の流れ解析のご紹介 | 川重テクノロジー株式会社

製品ニュース掲載開始日: 2024-06-25 00:00:00.0

熱流動が関係する問題は、室内から宇宙空間、機器の内外と多岐に亘り、
中でも、熱流動とその流れを作り出す回転機械とは密接に関係しています。

ガスタービン、蒸気タービンなどはもとより、私達の周りにも、扇風機や
パソコン冷却ファン等数多くの回転機械が存在します。

ここでは、回転機械として軸流圧縮機（NASA Rotor67）を例とし、解析精度
確認のために実施した流れ解析についてご紹介します。

※続きは関連リンクご覧ください。

関連製品情報

【技術レポート】溶接構造の疲労評価

溶接部の（金属）疲労とは？溶接構造物の疲労評価技術を簡単にご紹介します

近年、世界中で大きな破壊事故が報道されています。特に溶接して組み立てられた機械・構造の破損では金属疲労が原因の大半を占めています。したがって、これらの破損を未然に防ぐことや万一破損が生じても再発を防止することは重要です。　また、最近は使い始めてから長い年月を経た（経年）機械・構造物も急激に増えています。 ※続きを読みたい場合はお問い合わせください。

引張･圧縮、曲げ疲労試験

任意の速度、荷重波形での疲労試験が可能！繰り返し負荷を電気信号で制御します

当社が行なった、引張･圧縮、曲げ疲労試験の事例をご紹介します。電気油圧サーボ式の疲労試験機は、繰り返し負荷を電気信号で制御。そのため、任意の速度、荷重波形での疲労試験が可能となります。また、荷重振幅が変動するような試験（プログラム波形、ランダム波形）や各種環境下での疲労試験も行えます。【事例概要】 ■荷重：±10kN～±200kN ■速度：0～20Hz（一部0～10Hz） ■波形：正弦波、三角波、台形波、ランプ波、プログラム波形 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

異物調査

豊富な調査実績を基にした調査！短期間での調査等、ご要望に応じ柔軟に対応させて頂きます

川重テクノロジーでは、『異物調査』を行っております。異物の発生源の特定や、発生プロセスの推定等、周辺情報などを総合的に考察し情報を提供。当社は多種多様な製品を製造する川崎重工業グループの調査機関として多くのデータを蓄積しており、これらをもとに調査を行い、技術者によるサンプリングの対応や短期間での調査等、ご要望に応じ柔軟に対応させて頂きます。【特長】 ■単なる成分分析ではない異物調査 ■豊富な調査実績を基にした調査 ■ニーズに応じた柔軟な対応 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

ゴム・プラスチック不具合調査

多数の実績あり！調査用試料の採取方法等、ご要望に応じ柔軟に対応させて頂きます

当社では、ゴムやプラスチックなどの材質調査、物性測定、不具合原因調査等を行っております。調査に必要な情報(材料や部品、使用環境など)をお客様よりご提供頂きまして、ご要望に沿った適切な試験や分析をご提案。ご提案させて頂いた試験・分析の結果は事前情報と合わせて考察し、総合的な見解をご提供いたします。「不具合が発生した部材の材質を確認したい」「材料が劣化・破損・変形・変色した原因を調査したい」「部品の交換時期の決定のためデータを取得したい」上記のようなご要望がございましたら是非当社にお任せください。【特長】 ■単なる分析・測定ではないゴム・プラスチック不具合調査 ■豊富な調査実績を基にした調査 ■ニーズに応じた柔軟な対応 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

オイル・グリス不具合調査

“オイル、グリスの汚染、劣化具合を調査したい”等のご要望は是非当社にお任せください！

川重テクノロジーでは、『オイル・グリス不具合調査』を行っております。調査に必要な情報(使用油種、機器の構成、使用環境など)をお客様より聞き取りさせて頂き、ご要望に沿った適切な試験や分析をご提案。ご提案させて頂いた試験・分析の結果は事前情報と合わせて考察し、総合的な見解をご提供いたします。当社では川崎重工業グループの提供する多種多様な製品に用いられている各種オイル、グリスなどについて様々な内容の調査経験がございます。これらの経験を活かしてオイル、グリスに関する技術的課題に取り組んでおります。【特長】 ■単なる分析・測定ではないオイル・グリス不具合調査 ■豊富な調査実績を基にした調査 ■ニーズに応じた柔軟な対応 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

特殊フィルター式ミストコレクター『ミストリーナー』

独自フィルターを採用し微細なオイルミストを捕集。フィルターの長寿命化でメンテナンス工数も削減

『ミストリーナー』は、独自のコアレッシングフィルターを採用し、除去効率99.5％以上（当社調べ）を実現したオイルミストコレクターです。 φ0.3μｍの微細粒子まで捕集が可能。捕集したミストを下部に排出する仕様でフィルターの長寿命化を実現し、およそ1年間フィルター交換なしで使用することも可能です。【特長】 ■高い処理風量・除去率を長期間維持 ■捕集したオイルを再利用可能 ■必要出力を抑え、省エネも実現 ■不水溶性および水溶性切削油由来のオイルミストに対応 ■環境測定専門機関が開発 ※詳しくはPDF資料・CAD図をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。（PDF資料には導入いただいたお客様の声も掲載しております）

溶解度パラメータを用いた耐液性評価

NBRの膨潤挙動の予測が可能！溶解度パラメータを用いた耐液性評価についてご紹介

運用実績のある製品の燃料油をアルコール添加燃料油に置換えた途端に、ゴム部品の膨潤が発端となる製品不具合が発生するケースがあります。これはゴム部品と燃料油の間の相溶性がアルコールの添加量によって劇的に変化する濃度領域が存在することと密接に関係しており、相溶性が高いと膨潤し易くなりますこのような不具合を防ぐためには、製品開発の段階からゴム部品と燃料油の相溶性について試験調査することが必要です。【解析事例】＜ニトリルゴムとエタノール添加燃料油の相溶性評価＞ ■内容　・ニトリルゴムのエタノール添加燃料油（E0～E100）に対する膨潤挙動について　浸漬試験結果をもとにHSP解析の妥当性を検討 ■結果　・膨潤度とHSP距離において良好な相関関係が観測され、HSP解析によりNBRの　膨潤挙動の予測が可能であることがわかった ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

微小部X線回折測定

X線モノキャピラリと半導体検出器との組み合わせ！微小領域の構造解析や微小部分析の測定速度を大幅に向上

X線回折（XRD）は、結晶性物質にX線を照射したときに起こる回折現象をピークとして捉え、そのパターン、ピーク幅、強度等からその物質の化合物種の同定や結晶構造に関する情報を得ることが出来ます。「微小部X線回折装置」では、X線モノキャピラリと半導体検出器との組み合わせにより、微小領域の構造解析や微小部分析の測定速度を大幅に向上。微小物質の化合物形態、残留応力測定等の微小部分における各種調査に応用出来ます。また、モノキャピラリにより、照射X線を100μmまで絞ることで、サンプルを100μmの領域で構造解析することが可能です。モノキャピラリは、全反射によってX線を取り出すため、X線の減衰が少なく微小部分析に有効です【特長】 ■微小部分における各種調査に応用可能 ■サンプルを100μmの領域で構造解析することが可能 ■X線の減衰が少なく微小部分析に有効 ■特定部位における測定に有効 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい

X線光電子分光分析によるステンレス鋼の不動態皮膜分析

不動態皮膜の厚さや濃度を調べることが可能！当社のX線光電子分光分析をご紹介

ステンレス鋼は耐食性に優れることが知られています。耐食性の優劣には、不動態皮膜の厚さや濃度が深く関わっており、それらをX線光電子分光分析（XPS）で調べることができます。 SUS430 製部品を機械研磨して使用し、短期間で錆が発生した例では、錆発生品と正常品について深さ方向の元素分析を実施。結果、不動態⽪膜に差が認められました。 Cr濃度を比較すると、錆発生品は正常品に比べて濃度が低いことが分かりました。これは、機械研磨によりCr濃度の高い層が除去され、その結果、耐食性が低下して錆が発生したと考えられます。【概要】 ■錆が発⽣したステンレス部品について分析 ■表⾯に不動態⽪膜と呼ばれるクロムの酸化膜（数nm 程度）があり、　保護の役割をしている為、ステンレス鋼は耐⾷性に優れる ■耐⾷性の優劣に深く関わっている不動態皮膜の厚さや濃度を　X 線光電⼦分光分析(XPS)で調べる ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

燃料ガスの発熱量測定(JIS K 2301)

計算による方法（ガスクロマトグラフ）を利用！必要に応じてガス比重等の算出を行うことも可能

燃料ガスを使用する内燃機関、コジェネレーションシステム、冷凍機などの効率計算の際に発熱量の値が用いられています。 “JIS K 2301”ではユーカンス式流水形ガス熱量計による方法、計算による方法（ガスクロマトグラフ）が規定されており、当社では後者を利用。含有する炭化水素成分や無機ガス成分の定量を行い、その組成から発熱量を求めることができます。また、必要に応じてガス比重等の算出を行うことも可能です。【JIS K 2301で規定されている方法】 ■ユーカンス式流水形ガス熱量計による方法 ■計算による方法（ガスクロマトグラフ） ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

高温時の物質形態変化の観察（高温X線回析測定）

測定温度の間隔を細かくすることで、⽣成する温度も知ることが可能！高温X線回析測定をご紹介

物質は、加熱や冷却により化合形態や結晶構造が変化し、高温X線回折装置により観察することができます。当社所有の装置では、半導体検出器による超高速（数分）の測定、室温から1200℃までの測定などが可能。また、昇降温速度、保持時間を設定できます。塩化カリウム（KCl）と塩化亜鉛（ZnCl2）を混合して、温度を変化させて測定した例では、塩化カリウム（融点776℃）と塩化亜鉛（融点365℃）から低融点物質（K2ZnCl4）が比較的低温で生成することが判りました。【所有装置の特長】 ■半導体検出器による超高速（数分）の測定が可能 ■室温から1200℃までの測定が可能 ■昇降温速度、保持時間を設定できる ■各種ガス雰囲気での測定が可能（腐食性ガス、有害性ガスは不可） ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

ネジロック剤の調査

ロック剤の有無、硬化の度合いを推定！利用頻度の高いロック剤については硬化前後のロック剤についてデータを保有

当社では提供頂いた不具合ボルトのネジ部より残存物質を採取し、機器分析を行うことにより、不具合原因の推定を行っています。ネジロック剤の不具合原因は主にロック剤の塗布漏れ、ロック剤の塗布量不足、異材混入による硬化不良です。未硬化のネジロック剤（原液）、硬化後のネジロック剤について赤外分光分析を行った例では、不具合ボルトのネジ部より回収した物質のスペクトルを照合することにより、ロック剤の有無、硬化の度合いを推定しています。【ネジロック剤の不具合原因】 ■ロック剤の塗布漏れ ■ロック剤の塗布量不足 ■異材混入による硬化不良 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

ガス透過試験

ポリ塩化ビニリデンフィルムや各種包装材のガス透過率の測定についての実績があります！

医療分野や食品分野では、素材にガスバリヤ性能を付加したフィルムの開発が盛んに行われています。当社では、それらフィルム素材（厚み2mmまで）のガスバリヤ性能を評価する手法の一つとして、JIS規格に準拠したガス透過度、ガス透過率の測定をおこなっています。この分野ではこれまでに、炭素繊維プラスチックシート、ポリ塩化ビニリデンフィルムや各種包装材のガス透過率の測定についての実績があります。【特長】 ■単一ガスおよび多成分ガス（混合ガス）での試験ができる ■検出感度が高く、再現性のよい試験が可能 ■冷凍機を装備しているので、10℃～80℃の温度領域での試験ができる ■試験圧力（差圧）は最大600kPaまで試験可能 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

破損調査

組織観察、母材成分調査等を追加することも可能！実績豊富な専門家が調査内容を提案します

壊れるはずがないのに壊れた！ものづくりに関するその"困った"に川重テクノロジー株式会社がお応えします。当社は、お客様の課題解決へ向け、実績豊富な専門家が調査内容を提案。起点、進展方向、破壊形態の特定等を行う「基本コース」と、起点部欠陥、組織観察、母材成分調査等を追加することが可能な「詳細コース」をご用意しております。また、損傷に関する情報を頂ければ、調査に反映可能です。【ご提案例】 ■基本コース（1～4及び9）　・起点、進展方向、破壊形態の特定等を行う ■詳細コース（基本コースに、必要に応じて5～8を追加）　・起点部欠陥、組織観察、母材成分調査等を追加することも可能 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

材料（機械的性質）試験

材料における特に重要な要素のひとつが機械的性質！試験片採取から試験結果の検討まで行います

材料における特に重要な要素のひとつが機械的性質です｡機械的性質にも強さから硬さ、もろさ･ねばさまで多種多様にわたり、それぞれが重要な意味を有します｡当社では、このような様々なお客様の要求事項に対応すべく、各種材料試験機を保有し、試験片採取から試験結果の検討まで行っております。【試験内容】 ■万能試験機 ■硬さ試験機 ■衝撃試験 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

機械部品の事故調査（破壊、腐食、摩耗など）

環境の分析を行っておけば、現象の解明に大いに役立つ！実績豊富な専門家が調査内容をご提案

機械部品の事故には、破壊、腐食、摩耗等の様々な損傷があります。当社は、お客様の課題解決へ向け、実績豊富な専門家が調査内容をご提案します。「破壊形態の調査」をはじめ、「腐食調査」、「摩耗調査」など、お客様のニーズに合わせて、個別技術はもちろん、原因調査・シミュレーション・再現試験・評価までのトータルソリューションをご提供いたします。【破壊形態の調査】 ■適用技術：エレクトロン・フラクトグラフィ（走査型電子顕微鏡） ■破壊の種類　・疲労破壊　・脆性破壊　・延性破壊　・クリープ破壊　・応力腐食割れ　・水素脆化割れ　・凝固割れ ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

腐食損傷調査

損傷に関する情報を頂ければ、調査に反映も可能！打合せにより、調査内容をご提案いたします

錆びるはずがないのに錆びた！ものづくりに関するその"困った"に川重テクノロジー株式会社がお応えします。当社は、お客様の課題解決へ向け、実績豊富な専門家が調査内容をご提案。腐食の種類、腐食生成物成分、腐食要因元素、断面様相観察等を行う「基本コース」と、腐食生成物の元素分布、深さ方向分析、腐食試験等を追加することも可能な「詳細コース」をご用意しております。また、損傷に関する情報を頂ければ、調査に反映可能です。【ご提案例】 ■基本コース（1～4及び7）　・腐食の種類、腐食生成物成分、腐食要因元素、断面様相観察等を実施 ■詳細コース（基本コースに必要に応じて5～6を追加）　・腐食生成物の元素分布、深さ方向分析、腐食試験等を追加することも可能 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

機械部品の確性試験（材質、熱処理、硬度など）

図面指示あるいはJIS規格通りのものとなっているかを"確性試験"により確認することができます！

当社は、『機械部品の確性試験』を行っております。各種機械部品における材質、熱処理、硬度などが、図面指示あるいは JIS規格通りのものとなっているかを、確性試験により確認することが可能。ご用命の際はお気軽にお問い合わせください。【試験内容】 ■材質：金属組織観察、化学組成分析 ■熱処理：金属組織観察 ■硬度：各種硬度測定 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

オゾン劣化試験

ゴム・樹脂製品をオゾン環境で使用したときの「き裂の発生しにくさ」を迅速に知ることができる試験

『オゾン劣化試験』は、予め引張ひずみを与えた試験体（ゴム・樹脂製品）を屋外よりも過酷なオゾン環境下で規定時間暴露したときの、試験体のき裂の発生状況を観察する試験です。すなわち、ゴム・樹脂製品をオゾン環境で使用したときの「き裂の発生しにくさ」を迅速に知ることができる試験です。【オゾン劣化試験機と仕様】 ■試験装置：オゾンウェザーメータ「OMS-HNZ (スガ試験機製)」 ■試験槽内寸：500×500×500mm　12本掛け ■オゾン濃度範囲：0.2ppm～300ppm ■温度調節範囲：（室温＋10℃）～100℃ ■動的試験装置：ストローク　0～50mm / 繰返し速度　0.5±0.025Hz ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

温度履歴解析

温度履歴を記憶できる材料によって温度履歴解析を行うことで使用環境温度を推定できる！

身の回りの装置や工業製品が故障してしまい、その不具合調査を進める際に損傷部品の使用環境温度を把握することができず困ったことはありませんか？高分子材料の中には暴露されたときの温度履歴を記憶できる材料があります。このような材料が損傷部品の周辺にあれば、その材料について温度履歴解析を行うことで使用環境温度を推定できる場合があります。詳細については、お気軽にご相談ください。 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

高分子膜の劣化解析

品質保証や製品開発に役立つ技術！樹脂・ゴムなどの高分子材料の劣化解析や耐久性評価！

川重テクノロジー株式会社では、品質保証や製品開発に役立つ技術として、樹脂・ゴムなどの高分子材料の劣化解析や耐久性評価を行っております。高分子材料は、金属や無機材料に比べて圧倒的に劣化しやすく、使用環境の影響を受けて経年劣化や破壊が圧倒的に起こりやすい材料です。ここでは、高分子膜の劣化解析について事例をご紹介しています。【概要】 ■水処理膜などの高分子膜は強アルカリ水溶液中に長時間暴露されると経年劣化が　促進されるため、強アルカリ性環境下での長期耐久性が要求される ■本件では、ハイブリッド膜のアルカリ浸漬品について動的粘弾性(DMA)を　利用した劣化解析を行った ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

X線回折による配向評価

配向材料の評価に有効な方法！極点測定による配向評価についてご紹介！

金属材料の多くは、製造プロセスや加工によって結晶の向きが特定の方向に揃う性質があります。結晶の向きが揃った状態は配向や集合組織と呼ばれ、同じ組成の材料でも、配向性が異なると強度などの機械的性質が変化します。そのため、機械的性質とともに、材料の配向性を把握することが必要。配向の特性を利用した材料は、耐久性や加工性向上などのメリットがあり、航空機のタービン翼や自動車部品などに応用されています。【極点測定　特長】 ■結晶がどの方向にどの程度揃っているかという配向性の評価手法 ■X線回折装置では、回折角度を固定し、試料をステージ上で回転して　回折強度分布を測定 ■分布図は極点図と呼ばれる ■回折強度が高い方向に結晶の向きが揃っていることがわかる ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

2次元検出器によるX線回折分析

リングのより広い範囲を検出することでより多くの情報を得られるメリットがある！

新たな検出手法として注目されている「2次元検出器」は、リングのより広い範囲を検出することでより多くの情報を得られるメリットがあります。「2次元検出器」を用いて、シリコン（粉末、単結晶基板）およびアルミニウム合金（圧延材、熱処理品）の測定を行いました。観測された回折像は材料の結晶性や配向性などの特長を反映しており、製造や熱影響などの使用の履歴に関する情報も得られます。【回折像の特長】 ■粉末：結晶方位がランダムなサンプルは、連続的で均一な輪が観測される ■単結晶材料：デバイリングは観測されず、スポット状の回折線が観測される ■圧延材：結晶が特定の方向に揃った状態（集合組織）であり、弧状のデバイリングが観測 ■熱処理品：熱処理により形成された粗大粒子の影響により、斑点状の輪が観測 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

ヘリウムリークテスト

ヘリウムリークディテクターを使用しリーク量を検出！お客様のご要望に応じて実施！

川重テクノロジーでは、容器や治具等を製作し、お客様のご要望に応じた『へリウムリークテスト』を実施致します。へリウムガスを利用したリークテストでヘリウムリークディテクターを使用してリーク量を検出。へリウムガスは、分子直径が小さいため、漏れ部分に侵入しやすく微量な漏れの検出が可能です。【テスト名称】 ■水没試験 ■圧力差圧法試験 ■ヘリウムリーク試験（真空法） ■ヘリウムリーク試験（スニファー法） ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

ねじり疲労試験

ねじり疲労試験機の仕様や大きさに加え、供試体・試験データの活用事例をご紹介

ねじり疲労試験機を用いることで、金属材料等の素材から、シャフトなどの機械部品まで多様な供試体を対象に、ねじり疲労・耐久試験や、ねじり静強度試験を精度良く実施できます。ここでは本試験機についてご紹介します。 ※続きを読みたい場合はお問い合わせください。

ＣＦＤ（熱流体）解析

ＣＦＤ解析により性能に関わる設計課題および不具合を解決します

定常・非定常解析伝熱・輻射・燃焼解析圧縮・非圧縮解析混相流解析粒子軌跡解析

【CFD解析事例】水噴霧解析

解析対象は噴霧ノズル！液滴の噴霧実験について「Fluent」と「CFX」にて再現解析

流体解析ソフトの機能確認のため、液滴の噴霧実験について「Fluent」と「CFX」にて再現解析を行い、実験結果と比較した事例をご紹介いたします。解析対象は噴霧ノズル。解析目的はダクト内部の加湿冷却です。解析種別は非圧縮性定常解析と液滴モデルで、規模は格子数約110万点です。【概要】 ■解析対象：噴霧ノズル ■解析ソフト：Fluent、CFX ■解析種別：非圧縮性定常解析、液滴モデル ■解析規模：格子数約 110 万点 ■解析目的：ダクト内部の加湿冷却 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

【技術レポート】熱流動解析の事例紹介－オイルタンク内熱流動－

株式会社川崎造船殿からのご依頼によるオイルタンク内の熱流動解析についてご紹介

熱流動解析関連の受託解析は輸送用機器及び産業用機器を中心として増加の傾向にありますが、ここでは船舶関連の熱流動解析の例として、株式会社川崎造船殿からのご依頼によるオイルタンク内の熱流動解析についてご紹介します。ダブルハル（D/H）オイルタンカーは、満載航海中に二重底バラストタンク内の空気層が断熱層となるため、シングルハル（S/H）オイルタンカーの場合よりも保温効果が高くなる（一種の魔法瓶効果）と言われています。そこで、魔法瓶効果を確認するため、非定常熱流動解析を行いました。 ※続きはPDFをダウンロードしてご覧ください。

【CFD解析事例】遠心圧縮機性能予測

空力性能を予測、性能向上のためのCFD解析！解析種別は、圧縮性定常解析・圧縮性非定常解析

川崎重工業株式会社様の製品である、『遠心圧縮機』について、空力性能を予測、性能向上のためのCFD解析を行った事例をご紹介します。解析種別は、圧縮性定常解析・圧縮性非定常解析で、規模は格子数最大約3,000万点。流体解析ソフトはCFXを使用しました。【概要】 ■解析対象：遠心圧縮機 ■流体解析ソフト：CFX ■解析種別：圧縮性定常解析、圧縮性非定常解析 ■解析規模：格子数最大約3,000万点 ■解析目的：空力性能の予測 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

【技術レポート】熱流動解析の事例について

熱流動解析関連の受託解析は、産業用機器を中心に増加傾向！典型的な解析事例を紹介

当社では、「陸、海、空」の多方面にわたるビジネス展開を図っている川崎重工業（株）の事業分野を背景に、基本設計、詳細設計及び運用の各段階に応じて多種多様な熱流動解析を手がけています。熱流動解析関連の受託解析は、産業用機器を中心として増加の傾向にありますが、今回は典型的な解析事例について紹介します。 ※続きはPDFをダウンロードしてご覧ください。

【技術レポート】軸流圧縮機の流れ解析

解析対象はNASA Rotor67！解析精度確認のために実施した流れ解析についてご紹介

熱流動が関係する問題は、室内から宇宙空間、機器の内外と多岐に亘り、中でも、熱流動とその流れを作り出す回転機械とは密接に関係しています。ガスタービン、蒸気タービンなどはもとより、私達の周りにも、扇風機やパソコン冷却ファン等数多くの回転機械が存在します。ここでは、回転機械として軸流圧縮機（NASA Rotor67）を例とし、解析精度確認のために実施した流れ解析についてご紹介します。 ※続きはPDFをダウンロードしてご覧ください。

【技術レポート】計算流体解析（CFD）の事例－リング水車－

リング水車関連の流体解析！水車性能予測解析と発電機温度解析についてご紹介

当社では、エネルギー関係、輸送機器および産業用機器を中心に熱流体解析業務を行っています。エネルギー関係の解析例として、川崎重工業(株)殿ご依頼のリング水車関連の流体解析についてご紹介します。 ※続きはPDFをダウンロードしてご覧ください。

【CFD解析事例】Rotor67

解析目的は翼性能、流れ場の予測！解析精度確認のため、公開文献を基にCFD解析

川重テクノロジー株式会社が行ったCFD解析事例をご紹介いたします。『Rotor67』とは、航空宇宙開発技術組織が公開している遷音速軸流圧縮機の 1段目動翼であり、1970年代に短距離航空機のエンジンを設計するために開発されたものです。解析精度確認のため、公開文献を基にCFD解析を行いました。【概要】 ■解析対象：Rotor67 ■解析ソフト：Fluent、CFX ■解析種別：圧縮性定常解析、周期境界モデル ■解析規模：格子数約50万点 ■解析目的：翼性能、流れ場の予測 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

【CFD解析事例】竪形分級機粒子軌跡解析

竪形分級機の定常流れ解析及び粒子軌跡解析！流体解析ソフトはFLUENTを使用しました

『竪形分級機』の定常流れ解析及び粒子軌跡解析を行い、複雑流路の流れ場及び粒子分級性能を予測した事例をご紹介します。種別は非圧縮性定常解析で、解析規模は格子数約2600万点。解析ソフトFLUENTを使用して竪形分級機の粒子分級性能予測を行いました。【概要】 ■解析対象：竪形分級機 ■解析ソフト：FLUENT ■解析種別：非圧縮性定常解析 ■解析規模：格子数約 2600 万点 ■解析目的：竪形分級機の粒子分級性能予測 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

音響特性計測技術

【事例・実績】無響室や残響室を用いて、材料の吸音特性や遮音性能を実測することもあります

材料そのものの音響インピーダンスや吸音率は、音響インピーダンス計測装置を用いて実測し、これを、音響解析や防音対策時に使用しています。また、無響室や残響室を用いて、材料の吸音特性や遮音性能を実測することもあります。当社は、「ものづくり」に関する技術的課題解決を支援します。【概要】 ■音響インピーダンス計測装置 ■吸音率測定の例 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

機械騒音、空力騒音の計測･解析評価

【事例・実績】別途実施する音響解析による予測の検証データを取得しています

川重テクノロジーの『機械騒音、空力騒音の計測･解析評価』についてご紹介します。排気消音器や給･排気ダクトなどの音響計測をおこなって減音量を求めたり、広域での音響計測などをおこなって、別途実施する音響解析による予測の検証データを取得しています。当社は、「ものづくり」に関する技術的課題解決を支援します。【概要】 ■排気マフラーの音響性能試験 ■風洞排気塔の音響解析 ■種子島射点での音響計測 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

回転機械の振動計測と解析技術

【事例・実績】回転機械の軸などの横振動やねじり振動を非接触のセンシング技術を用いて計測

川重テクノロジーの『回転機械の振動計測と解析技術』についてご紹介します。回転機械の軸などの横振動やねじり振動を非接触のセンシング技術を用いて計測しています。また、これらのロータの振動応答を数値解析によって求めています。当社は、「ものづくり」に関する技術的課題解決を支援します。【概要】 ■圧延設備駆動軸のねじり振動計測 ■軸の横振動計測 ■ロータのふれ回り振動解析 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

固有振動数、振動モードの計測と解析技術

【事例・実績】さまざまな実製品の固有振動数と振動モード、減衰比などを実験モード解析法によって算出

船舶のような非常に大規模な構造物から、数cmの機械部品に至るまで、さまざまな実製品の固有振動数と振動モード、減衰比などを実験モード解析法によって算出しております。対象物を励振させるには加振機を使用するか、ハンマリング試験を行います。また、これらの実測結果はFEMによる固有振動数解析結果の検証にも用いています。【実験モード解析法】 ■1.計測点の決定と加振試験の実施 ■2.振動振幅/力の算出 ■3.データ解析 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

音源探査、放射音の計測と解析

【事例・実績】計測やFEM解析などで求めた振動値を用いて、BEMにて求めています！

騒音源近傍での音響インテンシティ計測や騒音源周囲の音圧計測によって、発生する音響パワーを求めています。また、ケーシングなど、構造物の振動によって発生する音圧は、計測や FEM解析などで求めた振動値を用いて、BEM（境界要素法）にて求めています。周波数が高い、あるいは大規模な構造物ではFEMやBEMによる波動解析の精度が悪くなりますので、この場合には、SEA（統計的エネルギ解析）法を用いて振動・音響解析をおこなっています。【概要】 ■ホイルローダの音響パワー計測 ■音響インテンシティ計測装置 ■機械部品からの放射音解析例 ■鋼橋から発生する高周波での固体音解析の例 ■車体の固体音解析の例 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

構造物の振動計測･試験･解析技術

【事例・実績】通常、低周波数域の振動はFEMを、また高周波数域ではSEA法を用いて解析的に予測

実機が稼動状態で発生する振動を計測したり、数値解析によって推定しています。高温や回転して通常のセンサでは検出できない場合は、レーザードップラー振動計などで非接触に計測しています。通常、低周波数域の振動はFEMを、また高周波数域ではSEA （統計的エネルギー解析）法を用いて解析的に予測しています。【概要】 ■ブレーキ板の振動計測例 ■鉄道橋の振動計測 ■展開構造物の振動試験 ■レーザードップラー振動計 ■メガフロートの振動試験 ■シールド掘進機の振動計測 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

振動試験、衝撃試験と評価技術

【事例・実績】落錘衝撃試験などによって耐振性や耐衝撃性を確認、評価しています

輸送機械に搭載される各種機械や機器、あるいは振動や衝撃を受ける機械製品では、加振機による正弦波やランダム波による振動試験、衝撃波加振試験、あるいは落錘衝撃試験などによって耐振性や耐衝撃性を確認、評価しています。当社は、「ものづくり」に関する技術的課題解決を支援します。【保有設備】 ■複合環境振動試験装置「A30/EM3HAM」 ■水平テーブル付単軸動電式「J260/SA8M」 ■単軸動電式「VS-300H-3」 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

【CFD解析】工場建屋内部の熱流動解析

解析ソフト『ANSYS FLUENT』を使用して熱流動、対流、熱伝達、CHTを解析！

工場建屋内部の温度分布について熱流動解析を実施しました。解析ソフト『ANSYS FLUENT』を使用し、熱流動、対流、熱伝達、CHTを解析。詳細はお気軽にご相談ください。【概要】 ■解析対象：工場建屋 ■解析ソフト：ANSYS FLUENT ■解析種別：共役熱伝達(CHT)解析 ■解析規模：格子数約880万セル ■解析目的：工場建屋内部の温度分布評価 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

【CFD解析】LNGタンクのスロッシング解析

空気と液体を同時に取り扱う混相流モデルに、タンクを時々刻々と変動させる非定常解析！

LNG船の球形タンクは、航行時の船体動揺によりスロッシングと呼ばれる大きな液体変動が発生し、動揺条件によっては、スワーリングと呼ばれる液体の回転現象も発生します。この時、タンク内壁には液体による衝撃荷重が発生し、設計段階で把握する必要があります。そこで、設計対応として、流れ解析のシミュレーション、いわゆるCFDを用いて液面変動やタンク壁面にかかる荷重を予測。 CFDの手法は、空気と液体を同時に取り扱う混相流モデルに、タンクを時々刻々と変動させる非定常解析です。液体の変動の時間変化を示す動画では、動揺開始直後の変動は大きくありませんが、時間が経つにつれ界面の変動が大きくなる様子が確認できます。また、液体による衝撃荷重の評価のため、液面変動とともにタンク表面の圧力を求めます。 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

ひずみ・応力の測定と評価技術

回転機械の実測には、スリップリングやFMテレメータが用いられます！

当社が保有する、ひずみ・応力の測定と評価技術の事例をご紹介します。大規模構造、回転機械など実機の応力、歪を計測。回転機械の実測には、スリップリングやFMテレメータが用いられます。「歯車装置ねじり応力測定」や「ホイールローダ部材応力計測」などに対応しておりますので、ご用命の際はお気軽にお問い合わせください。【事例概要】 ■大規模構造、回転機械など実機の応力、歪を計測 ■回転機械の実測には、スリップリングやFMテレメータが用いられる ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

鉄道台車の多軸疲労試験

実稼働年数に対応する繰返し負荷をかけて、設計寿命に耐用することを証明！

米国向け車両の台車の疲労試験を行った時の状況をご紹介します。この試験では、川崎重工の技術研究所殿の設備を用いて、10台以上のアクチュエータをコントロールして疲労試験を行い、実稼働年数に対応する繰返し負荷をかけて、設計寿命に耐用することを証明しました。川重テクノロジーの設備でも最大5台のコントロールが可能です。【事例概要】 ■川崎重工の技術研究所殿の設備を用いた ■10台以上のアクチュエータをコントロールして疲労試験を実施 ■実稼働年数に対応する繰返し負荷をかけて、設計寿命に耐用することを証明 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

ハンドルの耐久試験

治具を設計･製作！ハンドルの形状や製造方法の違いによる耐久性を比較しました

特殊な機構をもつハンドルの耐久試験の例をご紹介します。実物に近い挙動を表現できる治具を設計･製作。ハンドルの形状や製造方法の違いによる耐久性を比較しました。当社では電気油圧サーボ式の負荷装置を用い、単調に負荷を増す強度試験や、繰返し負荷を与える疲労試験や耐久試験が可能。また、試験体の支持や荷重部分に必要な専用治具の設計･製作も承ります。【事例概要】 ■実物に近い挙動を表現できる治具を設計･製作 ■ハンドルの形状や製造方法の違いによる耐久性を比較 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

【CFD解析】水噴霧ノズルの水噴霧解析

流体解析ソフトの機能確認！『Fluent』と『CFX』にて再現解析を行い実験結果と比較！

流体解析ソフトの機能確認のため、液滴の噴霧実験について『Fluent』と『CFX』にて再現解析を行い、実験結果と比較しました。解析結果は、液滴の軌跡と実験との比較を図解にて表示。詳細はお気軽にご相談ください。【概要】 ■解析対象：水噴霧ノズル ■解析ソフト：Fluent、CFX ■解析種別：非圧縮性定常解析、液滴モデル ■解析規模：格子数約110万点 ■解析目的：ダクト内部の加湿冷却 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

鋼管同士の溶接の疲労試験

き裂進展のデータも採取！繰返し負荷を与える疲労試験や耐久試験が可能です

お客様の施工による溶接が、国際的な強度設計指針に適合することを実証するため、実物大のモデルで疲労試験を行った事例をご紹介します。「ホットスポット応力」の計測のほか、き裂の発生段階を捉える手法の調査、き裂進展のデータも採取しました。当社では電気油圧サーボ式の負荷装置を用い、単調に負荷を増す強度試験や、繰返し負荷を与える疲労試験や耐久試験が可能。また、試験体の支持や荷重部分に必要な専用治具の設計･製作も承ります。【事例概要】 ■実物大のモデルで疲労試験を行った ■「ホットスポット応力」の計測のほか、き裂の発生段階を捉える　手法の調査、き裂進展のデータも採取 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

【CFD解析】電動バイクの空力特性評価

電動バイクの空力特性評価・性能向上のためのCFD解析を実施

電動バイクの空力特性評価・性能向上のためのCFD解析を実施しました。圧力分布・流線・流速分布にて解析結果を表しています。詳細はお気軽にご相談ください。【概要】 ■解析対象：電動バイク ■解析ソフト：STAR-CCM+ ■解析種別：非圧縮性定常解析 ■解析規模：格子数約2,500万点 ■解析目的：空力特性評価 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

薄肉円筒の引張・圧縮試験、曲げ疲労試験

治具を設計･製作！円筒径、肉厚、角度、溶接手法などの影響を調べました

薄肉円筒の溶接部の疲労強度を求めた例をご紹介します。荷重点や支持点の破壊を防ぐ治具を設計･製作し、円筒径、肉厚、角度、溶接手法などの影響を調べました。当社では電気油圧サーボ式の負荷装置を用い、単調に負荷を増す強度試験や、繰返し負荷を与える疲労試験や耐久試験が可能。また、試験体の支持や荷重部分に必要な専用治具の設計･製作も承ります。【事例概要】 ■薄肉円筒の溶接部の疲労強度を求めた ■荷重点や支持点の破壊を防ぐ治具を設計･製作し、円筒径、肉厚、角度、　溶接手法などの影響を調べた ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

溶接物の寿命評価 (無電源、無配線)ができる「疲労センサ」

余寿命を容易に察知できる！従来手法に比べ大幅なコスト削減、計測コストも低減

『疲労センサ』は、安全や信頼を重要視する構造物(部材)の余寿命を容易に察知できます。繰り返し応力を受ける部材に疲労センサをある期間貼り付けて点検することにより構造物の疲労損傷度を推定でき、寿命に換算することが可能。設置場所を選ばない超小型サイズなので貼付作業も簡単で、部位ごとに疲労損傷度を定量的にとらえ、計画的な補修・補強対策で安心です。【特長】 ■手軽で簡単・貼るだけで寿命診断ができ、しかも安い・電源不要・引火性環境でも安心 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

航空機補助翼の強度試験（小型機・旅客機）

多数の構造物の強度試験、疲労試験の実績！お客様のニーズに応える技術と設備を保有

航空機補助翼の強度試験（小型機・旅客機）を行なった事例をご紹介します。航空機翼は、翼全体に分布して空気力を受けるため、それを模擬した荷重を負荷する必要があります。負荷用パッドを翼の縦横に配置し、空気圧の分布を再現するようトーナメントと呼ばれる天秤状の治具で、負荷を与えています。この他にも、航空機機体パネル、ヘリコプタ回転翼部材、鉄道車両の車体パネル、鉄道や道路橋の桁や橋脚など、当社では多数の構造物の強度試験、疲労試験の実績があり、お客様のニーズに応える技術と設備を保有しております。【事例概要】 ■小型機補助翼の強度試験 ■旅客機用ウイングレットの強度試験 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

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川重テクノロジー株式会社

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2024-06-25 00:00:00.0
【技術レポート】軸流圧縮機の流れ解析のご紹介

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