遷音速遠心圧縮機のサージ点近傍における逆流の成長過程に関する大規模DES解析

摘要

遠心圧縮機は，石油精製プラント，化学プラント，天然ガスプラント，製鉄プラントなどの各種プラントや空気源，ターボ過給機，ガスタービンなどに用いられており，工業上極めて重要なターボ機械のひとつである．一般に，圧縮機を含む管路系では，流量が減少すると流れの不安定現象としてのサージが発生する．このサージが発生すると，流速や圧力が管路系全体にわたって大きく変動する結果，圧縮機の運転が不可能になるだけでなく，管路系を構成する機器に損傷を与えることもあり，サージは回避することが不可欠な現象である．また，各種プラントで使用されるプロセス用圧縮機としての遠心圧縮機は，プラントの心臓部としての役割を果たすために，高い信頼性が要求されることから，サージを回避するために，必要以上の容量の抽気用バルブを設置せざるを得ないことがあり，サージ予測の確立は信頼性向上の観点のみならず，コスト低減の観点からも重要である．