バイクデザイン女子になるために、弊社女性エンジニアが次のようにバイク設計を始動しました。
バイクデザイン練習の開始は、Ｚ９００ＲＳの外観モデリングから進めてもらっています。
バイク全体の部品構成を理解してもらうことで、バイク全体外観デザインの基礎が出来て、目的である既存１２５ｃｃクラスバイクをカフェレーサー化、ボバー化、スクランブラー化、アメリカン化、オフロード化する研究業務です。
＜今日の流れ＞
今日は午前中来客での打ち合わせがあります。
午後は設計計算が主体となりそうです。
クロスフロー水車設計回転数での自由表面流れ解析の結果図です。
クロスフロー水車のランナは空気中で流水を受けながら回転して動力を発生することから、水と空気の境界が計算される自由表面流れ解析を使って水車性能を捉える必要があります。
これらの解析結果図では、高速の流水が回転している水車ランナに巻き込まれながら流れが転向する様子が良く分かる結果となっています。
流水は羽根に巻き込まれるだけではなく、水車ランナの外周部やノズル隙間からランナ外部に流水が漏れている様子が捉えられており、これらを有効に水車ランナに作用させる設計変更が必要です。
なるべく高速流水を無駄なくランナに作用させることで効率が改善されますので、それらの構造工夫と自由表面流れ性能解析をしばらく続けます。
＜今日の流れ＞
女性エンジニア全員のそれぞれが進めている開発設計作業の状態を把握して、適切なアドバイスを行うことが重要な仕事です。
会社の売り上げを充分に維持していくためには、現状の多数の請負開発設計だけではなく、今後の自主的な新分野の開発設計も同時に着々と進めなければなりません。
新分野の開発設計研究を行わなければ、衰退していくことが確実となります。
どのような分野を新しい開発設計分野として利益を上げるようにするか、その判断は非常に難しいことであり、毎日考えて迷っています。
高圧を出せて小流量の遠心２段型メタンポンプの設計と性能流体解析です。
次図が２段遠心メタンポンプの流体形状モデルとなります。
１段目と２段目は直径の異なる遠心型インペラとなっていて、低比速度タイプと呼ばれる小流量で高圧のポンプ形式です。
次のような性能流体解析により、このポンプの性能は、
昇圧２７気圧、流量毎秒７．７kg/s、ポンプ軸動力７５kw、ポンプ回転数22000rpmとなります。
メタン液体を２７気圧も昇圧出来るので、産業用高圧ＬＮＧポンプとしての用途を満たす性能を持っています。
今後は、１段目遠心インペラの前に吸い込みインデューサーを付ける設計変更を行い、吸い込みキャビテーションに対応します。
＜今日の流れ＞
今日は設計検討作業が中心です。
＜弊社の就業時間＞
株式会社ターボブレードの就業時間は月曜日から金曜日まで午前９時から午後４時までとなっています。
基本的に残業はありませんので、よって午後４時以降はお電話に出られないことが多くなります。
少し前に設計したロケット用の液体酸素ターボポンプは、昇圧が１０気圧程度の産業用ＬＮＧポンプに転用するのがもっとも有効に利用できる用途となりそうです。
次の液体メタン使用のターボポンプ流体解析では、吐出圧が１７気圧でまだインデューサー入口シュラウド側の逆流が生じているので、インデューサー逆流が無くなる吐出圧は１０気圧程度が適切と思われ、それであれば液体酸素ターボポンプの転用用途は産業用のＬＮＧポンプとして使うことが出来ます。
このポンプをＬＮＧポンプとして使う場合は、その駆動源は冷熱エキスパンダータービン駆動が考えられ、非常に省エネで小型軽量の優れた産業用ＬＮＧポンプとなるでしょう。
ＬＮＧポンプとしてタービン駆動ではなく電動モーター駆動とした場合も、最近の永久磁石式ローター高速モーターを使えますので、やはり小型軽量で性能の高い産業用ＬＮＧポンプとなるはずです。
駆動用高速モーターは低温ＬＮＧにて冷やされて非常に低温になり電流損失が減ることから、省エネモーター駆動ＬＮＧポンプとして運転出来ます。
ロケット用のメタンポンプは、やはり低比速度タイプの２段遠心ポンプ型が適しているようなので、いまそのタイプでのポンプ性能流体解析を進めています。
＜今日の流れ＞
今日は一日設計作業を行います。
女性エンジニア全員のそれぞれのプロジェクト進捗も順調に推移しています。
今日はまだ、風邪が完治ではなくお腹の調子も悪く、体がだるいので自宅でゆっくり過ごしてしています。
食欲はあるので食って寝ての一日になりそうです。
風邪の原因は先週土曜日と月曜日から火曜日にかけての出張が体力的にきつかったからであろうと思われます。少し張り切り過ぎたかもしれません。
以前も出張後には体調が悪くなることが多かったことから、最近では体を鍛えておらず体力が減少しているのが元気低下の原因のようです。
回復したら体力増強にスポーツジムへの復帰が望ましいようです。
5度内向き噴射の単段衝動蒸気タービンの流れ状態を流線で表した解析結果図です。
タービンブレードに対する超音速ノズルの入射角は15度としています。
4か所のデラバルノズルからの超音速噴射蒸気がシュラウド無しの軸流衝動タービンブレードに作用して動力を発生します。
タービンを回転させた蒸気は、1か所の出口から排出されます。
蒸気の超音速流れに対してブレードのスパン方向長さをかなり広く取っていますので、噴射蒸気は漏れなくブレード入口に作用しています。
ブレードの翼間を通過する流れは減速しながらブレード出口側から流出しますが、今回は少しの内向き噴射なのでブレード外周側からの漏れ流れはなんとか抑えられているようです。
ブレードを通過する流れは翼間で拡散して減速することから、ブレード出口で速度が相当に遅くなり軸方向に流出しています。
この流れ状態は一般的な衝動型タービンの翼間減速率とはかけ離れた状態ですが、一応蒸気速度を充分に羽根モーメントに変換出来ていることから良しとしています。
＜今日の流れ＞
今日は、この二日ほど少し風邪気味だった体力の回復日としてゆっくりします。
熊本のデューンモトさんに、オフロードバイクCRF250Rallyの外装変更を次のように進めてもらっています。
ハンドル廻りでは、テーパハンドル、ハンドガード、グリップ、レバーを代えています。
車体廻りでは、サイレンサー、エキゾースト、ワイドステップ、ギアチェンジレバー などが変更箇所です。
このような外装変更をお願いしてから短期間で自分のイメージどおりに進めて頂いているデューンモトさんに感謝しています。
今後も更なる外装変更をデューンモトさんにお願いしていますので、最終形態になるのが楽しみです。
外装変更後のCRF250Rallyは、その車体廻りの流れ解析を行って、人体への走行風の影響や、ホコリパーティクルの車体廻り流れ状態などを最初に確認してみます。
＜今日の流れ＞
昨夜少し熱が出たので、今日も午後からの出社となっています。
メタンターボポンプの設計研究を開始しました。
用途はロケットエンジン用です。
最初のメタンターボポンプ設計形態は、液体酸素ターボポンプの流体モデルをそのまま使って開始しています。
液体酸素に比べてメタンの密度は半分以下なのでポンプ回転数が同一であればメタンターボポンプの昇圧能力は低くなります。
よって次のメタンターボポンプ性能流体解析モニタリング画面ではポンプ出口圧力設定値を液体酸素に比べて半分以下にしていますが、それでも逆流が生じているので次の解析では出口圧力の更なる低下での計算となります。
次図は流れ流線群表示です。
色は圧力分布を示しています。
ポンプインデューサー入口部上流側では特にシュラウド側での逆流現象が顕著となっています。
入口逆流があることからポンプの吐出側流量が減っており、それが出口圧力の低下を招きます。
メタンターボポンプは流体形状設計として、低比速度高圧ポンプ形態を持ち、更にインペラ出口に羽根付きディフューザーを持つように設計を進めることとなります。
今後いろいろと試してみます。
＜今日の流れ＞
午前中は昨日の夜の風邪引きそうな体調から休んでいました。
昼には会社に来ましたので、ぼちぼちと仕事を進めます。
でも無理せず早めに帰ります。
ノズルを接線方向から５度ほど少し内向きに噴出するように方向を変更した衝動蒸気タービンの性能流体解析計算途中経過です。
次図が回転動翼に対するノズル噴射方向を少し内向き噴射にした衝動単段蒸気タービンの性能解析流体形状モデルです。
次はタービン性能流体解析計算のモニタリング画面です。
４つ有るノズルの一つの噴射状態と回転動翼の相対流れ状態などを見ています。
解析計算での動翼モーメントを見ると、接線方向噴射ノズルに対して少しモーメント値が下がっているので、接線方向噴射ノズルの方が性能は良いようです。
＜今日の仕事＞
書類作成が色々とあります。
昨日一日出張で会社を空けただけで、色々と仕事が溜まっています。
一日の留守で各種プロジェクトの進行に支障が出るようなので、今後もあまり出張は出来ないなあ～！ と思っています。
夜に高知出張から帰って来ました。
今回の出張での実りは大変に大きくて満足しています。
車での出張でしたが運転を交代出来たので疲れすぎることもなく元気です。
ただ帰りの愛媛の三崎から大分の佐賀関へのフェリーの揺れが凄すぎて、船内移動中に本当に空中に浮きました。
船酔いになりそうでやばかったです。
