論文 - 松井 純
件数 28 件-
二本の吸込管を有するポンプ吸込水槽における連結渦
松井純、近松天志郎
ターボ機械 53 113 - 120 2025年2月 [査読有り]
記述言語：日本語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 共著
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Chain-reaction collapse of cavitation clouds in Francis turbine runner during start-up
Mukai, T; Nakazono, M; Hashidate, T; Uchida, T; Tezuka, K; Matsui, J
32ND IAHR SYMPOSIUM ON HYDRAULIC MACHINERY AND SYSTEMS 1411 2024年
記述言語：日本語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 共著
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高落差低比速度フランシス水車の起動過程においてランナ羽根に生じる衝撃的な水圧荷重の発生メカニズム
向井健朗・中薗昌彦・橋立忠之・内田竜朗・手塚光太郎・松井 純
ターボ機械 51 ( 4 ) 220 - 227 2023年4月 [査読有り]
記述言語：日本語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 単著
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高落差低比速度フランシス水車の起動過程においてランナ羽根に生じる衝撃的な水圧荷重の発生メカニズム
向井 健朗, 中薗 昌彦, 橋立 忠之, 内田 竜朗, 手塚 光太郎, 松井 純
ターボ機械 51 ( 4 ) 220 - 228 2023年
記述言語：日本語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：一般社団法人 ターボ機械協会 共著
<p>Extraordinary stress on runner blade during start-up at the low specific speed Francis turbine cause severe damage to the blades. To make clear the mechanism of the extraordinary stress, CFD analysis in addition to the measurement of the model and the prototype turbine was carried out. By the analysis of the model and the prototype turbine, it became clear that the phenomenon is commonly arisen as the transient hydraulic behavior, and the impact load causing extraordinary stress on runner blades is related to the impulsive pressure rise. From a comparison of CFD and model test result, it is concluded that the impulsive pressure rise was caused by the result of chain-reaction of the cavitation cloud in the runner passage.</p>
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水車及びポンプ水車の簡略化した新しい性能換算法
中西 裕二, 松井 純, 杉下 懐夫, 林 義一郎, 中村 高紀, 鈴木 敏暁, 鈴木 良治, 谷 清人
ターボ機械 49 ( 4 ) 229 - 240 2022年3月 [査読有り]
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：一般社団法人 ターボ機械協会 共著
<p>Performance conversion methods for hydraulic turbines and pump-turbines have been established as international and domestic standards to transpose from the model performance to the corresponding prototype performance. The up-to-date standards and their performance conversion take into account of the surface roughness of each flow passage component of machines. As a result, the performance conversion methods came to include the complicated calculation and its procedure. Therefore, the simplification of performance conversion methods has been expected by the users and engineers from the practical point of view. In this study, the performance conversion method is simplified considering the general capacity of measuring devices in model test equipment used by domestic manufacturers and the typical surface roughness of the flow passage components of prototype machines.</p>
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Numerical Analysis on the Effect of J-groove on Flows in Narrow Gaps between Rotating Disk and Casing
Nguyen Vo Dao, Matsui Jun
International Journal of Fluid Machinery and Systems 15 ( 1 ) 64 - 74 2022年1月 [査読有り]
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：ターボ機械協会、韓国流体機械学会、中国工程熱物理学会、国際水理学会 共著
During operation and working of turbo machines, axial thrust balancing is important. To control and balance the axial thrust, a very simple method using shallow radial grooves mounted on the casing wall, called “J-groove”, was proposed, and studied experimentally[1]. This paper presents a numerical study of the effect of J-groove on the flow in the narrow gap along enclosed rotating disks based on open-source CFD software. It is seen that the difference in pressure between the hub and shroud tip is increased with the increasing number, depth, and length of J-groove. But in the case of increasing width of J-groove, the pressure loss along the radius decreases when the ratio of the groove width to the outer radius W is less than 0.2 and increases when W greater than 0.2.
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山下 洋亮, 松井 純, 大久保 篤志
ターボ機械 47 ( 12 ) 723 - 729 2020年3月 [査読有り]
記述言語：日本語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：一般社団法人 ターボ機械協会 共著
<p>In order to research the discharge coefficient of a balancing hole <i>C<sub>d</sub></i> for a wide range of axial flow velocity <i>v</i> in the hole and rotational speed <i>u</i>, we carried out CFD simulations. Some of the results and the reported experimental data agree within the difference of about 5.3% on the pressure difference of the hole. Flow in a balancing hole is influenced by not only <i>v</i> but also <i>u</i>. Therefore the parameter <i>v</i>/<i>u</i> is considered as an important parameter of <i>C<sub>d</sub></i>. Furthermore, for very low range of <i>v</i>/<i>u</i>, we found a rare flow situation with S-shaped streamlines. Due to the strong pumping effect by rotating disk, <i>C<sub>d</sub></i> is greatly different in this region.</p>
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Suction Vortices in a Pump Sump-Their Origin, Formation, and Dynamics
Yamade Yoshinobu, Kato Chisachi, Nagahara Takahide, Matsui Jun
JOURNAL OF FLUIDS ENGINEERING-TRANSACTIONS OF THE ASME 142 ( 3 ) 031110-1 - 031110-26 2020年3月 [査読有り]
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 共著
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LARGE EDDY SIMULATION OF A SUBMERGED VORTEX IN A SIMPLIFIED COMPUTATIONAL MODEL
Yamade Yoshinobu, Kato Chisachi, Nagahara Takahide, Matsui Jun
PROCEEDINGS OF THE ASME/JSME/KSME JOINT FLUIDS ENGINEERING CONFERENCE, 2019, VOL 3B 3B 2019年11月 [査読有り]
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 共著
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山出 吉伸, 加藤 千幸, 長原 孝英, 松井 純
日本機械学会論文集 85 ( 878 ) 19 - 00294-19-00294 2019年10月 [査読有り]
記述言語：日本語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：一般社団法人 日本機械学会 共著
<p>The flow structures of a submerged vortex that appears in a model pump sump have been fully clarified by performing large eddy simulation (LES) of a model vortex in a simplified computational model. The computational model had a sufficiently fine grid that could resolve the vortex core. The model sump is composed of a 2,500 mm-long water channel of rectangular cross section with a width of 300 mm and a water height of 150 mm and a vertical suction pipe with a 100 mm diameter installed at its downstream end. Our previous large eddy simulations (LES), which used approximately 2 billion grids and were applied to the whole pump sump, has fully clarified the origin and formation mechanism of a submerged vortex and an air-entrained vortex. In these computations, however, the static pressure in the vortex core decreased by only 5 kPa at a channel velocity of 0.37 m/s. The decrease in the static pressure was far smaller than the one for which one can expect initiation of cavitation in the vortex core. In the corresponding experiment, however, appearance of a submerged vortex was confirmed by the occurrence of cavitation in the vortex core. Therefore, the decrease in the static pressure is most likely to be underpredicted in our previous LES. Insufficient grid resolution was assumed to be one of the reasons for this underprediction. In the present study, LES with a sufficiently fine grid was applied to a simplified computational model that represents the stretch of a submerged vortex under a constant acceleration of the vertical velocity. Vertical and tangential velocities obtained by averaging those profiles of a submerged vortex computed in the previous LES were prescribed at the bottom wall of the computational domain as the inflow boundary conditions. In the present LES, the static pressure has decreased by more than 100 kPa. In addition, parametric studies with different initial swirl numbers varied from 0.08 to 10.9 have fully clarified the behavior of a submerged vortex. It is found that a strong submerged vortex appears only at a relatively small range of the swirl-number from 0.8 to 2.</p>
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山出 吉伸, 加藤 千幸, 長原 孝英, 松井 純
日本機械学会論文集 85 ( 875 ) 19 - 00072-19-00072 2019年7月
記述言語：日本語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：一般社団法人 日本機械学会 共著
<p>The origin and formation mechanism of a submerged vortex and an air-entraining vortex have been fully clarified by large-eddy simulation (LES) that used approximately 2 billion hexahedral elements with maximum resolution of 0.255 mm and was applied to the internal flows of a model pump sump. The model pump sump is composed of a 2,500 mm-long water channel of rectangular cross section with a width of 300 mm and a water depth of 100 mm and a vertical suction pipe with a 100 mm diameter installed at its downstream end with an offset of 10 mm from the centerline of the rectangular channel. At the upstream end of the channel, a uniform velocity of 0.37 m/s is given. LES with different wall boundary conditions have revealed that the origin of a submerged vortex is the mean shear of the approaching boundary layers that develop on the bottom and side walls of the pump sump. From detailed investigations of LES computed for a long time period of 16 seconds have revealed that deviation of the mean flow that approaches the suction pipe triggers conversion of the axis of the vorticity that was originally aligned to the lateral direction in the approaching boundary layers to that aligned to the vertical direction. The local acceleration of the vertical flow stretches the afore-mentioned vertical vortex, which results in formation of a submerged vortex. The separated flows downstream of the suction pipe generate vertical vorticity, and forms an air-entraining vortex when such a vortex is sucked into the suction pipe. Computations with a different bellmouth height and a different water-surface height have supported the above mentioned origin and formation mechanism of these vortices.</p>
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Numerical study on the flow in balancing hole
Jun Matsui, Atsushi Okubo and Yousuke Yamashita
IOP Conference Series: Earth and Environmental Science 2019年1月 [査読有り]
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：IOP Publishing Ltd 単著
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Numerical study on the flow in balancing hole
Matsui Jun, Okubo Atsushi, Yamashita Yousuke
29TH IAHR SYMPOSIUM ON HYDRAULIC MACHINERY AND SYSTEMS 240 2019年 [査読有り]
記述言語：日本語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 共著
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松井 純
ターボ機械 44 ( 4 ) 223 - 231 2016年4月 [査読有り]
記述言語：日本語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：ターボ機械協会 単著
ポンプ吸込水槽に発生する有害な空気吸込渦および水中渦の発生限界を、幾何的に相似なスケールの異なる3種類の装置で測定し、渦発生限界の相似則に関する従来の知見と比較した。空気吸込渦、水中渦とも従来の定説よりもレイノルズ数の影響が大きくなること等を示した。
その他リンク： https://www.jstage.jst.go.jp/article/tsj/44/4/44_223/_article/-char/ja/
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ポンプ吸込水槽に発生する水中渦のLES解析
山出 吉伸, 加藤 千幸, 長原 孝英, 松井 純
生産研究 68 ( 1 ) 69 - 73 2016年1月 [査読有り]
記述言語：日本語 掲載種別：研究論文（大学，研究機関紀要） 共著
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STABILITY OF AN AXIAL-THRUST SELF-BALANCING SYSTEM
Takashi Shimura, Satoshi Kawasaki, Masaharu Uchiumi, Toshiya Kimura,Mitsuaki Hayashi,Jun Matsui
Journal of Fluids Engineering Trans ASME 135 ( 1 ) 011105;1 - 7 2013年1月 [査読有り]
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 共著
ロケットエンジンの液体水素供給用ターボポンプの軸スラスト低減機構の一つであるバランスピストン機構について、モデル化した系でのシミュレーションを用いて自励振動発生の要因を検討した。その結果液体水素の圧縮性が大きな軸方向振動の原因であることを示し、その抑制方法も検討した。
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軸方向に振動するバランスピストンに作用する非定常流体力の数値解析
木村 俊哉,川崎 聡,志村 隆,内海 政春,林 光昭,松井 純
日本機械学会論文集B編 78 ( 787 ) 588 - 597 2012年3月 [査読有り]
記述言語：日本語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：日本機械学会 共著
ロケットエンジン用ポンプのバランスピストン機構の動特性を、ロータを軸方向に強制振動させる数値解析により明らかにした。その非定常流体力からバランスピストンの安定性についても調べた。
その他リンク： https://www.jstage.jst.go.jp/article/kikaib/78/787/78_787_588/_article/-char/ja/
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松井 純
ターボ機械 40 ( 2 ) 91 - 96 2012年2月 [査読有り]
記述言語：日本語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：ターボ機械協会 単著
らせん水車の数値解析と実験結果とのトルクの違いの原因を追求し、ほぼ合致するための条件を得た。また性能予測式を設置場所に勾配がある場合に適した形に改善した。
その他リンク： https://www.jstage.jst.go.jp/article/tsj/40/2/40_91/_article/-char/ja/
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可変液量型流体継手の内部流れと伝達トルクの数値解析
松井純
日本機械学会論文集B 74 ( 739 ) 545 - 551 2008年3月 [査読有り]
記述言語：日本語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 単著
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J-Grooveによる遠心ポンプの軸スラスト制御
松井純、黒川淳一、阿部平四郎、松本一成
日本機械学会論文集B 74 ( 738 ) 317 - 322 2008年2月 [査読有り]
記述言語：日本語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 共著
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可変液量型流体継手のトルク性能の緩慢な低下に関する研究
黒川 淳一、今村 博
ターボ機械 31 ( 12 ) 739 - 744 2003年12月 [査読有り]
記述言語：日本語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 共著
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Numerical Study of Molecular Scattering on the Thermal Equilibrium Surface with Adsorbates
Jun Matsui
Proc. of 23th International Symposium on Rarefied Gas Dynamics 1 957 - 964 2002年7月 [査読有り]
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス） 単著
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低比速度遠心ポンプのセミオープン羽根車内部流れ
崔永都、黒川淳一、今村博、原学
日本機械学会論文集 68 ( 668 ) 1174 - 1180 2002年4月 [査読有り]
記述言語：日本語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 共著
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ターボ分子真空ポンプ内部流れの二次元数値シミュレーション
白井健二、黒川淳一
日本機械学会論文集 67 ( 661 ) 2159 - 2165 2001年9月 [査読有り]
記述言語：日本語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 共著
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半径比の大きなベーンレスディフューザにおける特異な旋回失速
黒川淳一，箕道治，広木英治，北洞貴也
日本機械学会論文集 51 ( 591B ) 3842 - 3847 1995年11月 [査読有り]
記述言語：日本語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 共著
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Numerical Analysis of an Atomic Molecule Interaction on Surface
Youichiro Matsumoto,Jun Matsui
Thermal Science and Engineering 2 ( 1 ) 28 - 34 1994年 [査読有り]
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 共著
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分子動力学法による気体-表面散乱の解析（第２報：Xe-Pt(111)系における動的挙動）
松本洋一郎、大橋秀雄
日本機械学会論文集 58 ( 553B ) 2744 - 2749 1992年1月 [査読有り]
記述言語：日本語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 共著
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分子動力学法による気体-表面散乱の解析（第１報：Lennard-Jones分子系によるシミュレーション）
松本洋一郎、大橋秀雄
日本機械学会論文集 58 ( 551B ) 2046 - 2051 1992年 [査読有り]
記述言語：日本語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 共著