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【技術情報誌】Advance/FrontNet> 伝達マトリクス法による周波数領域の管路系流体関連振動計算

アドバンスシミュレーション Vol.24, 秋村 友香, 大須賀 直子, アドバンスソフト株式会社では時間領域の1次元管路系流体過渡解析ソフトウェアを使ったプラント関連業務を行っていますが、往復動式のポンプや圧縮機を有する管路系の流体関連振動に関する話題がしばしば上がります。時間領域の解法は圧縮性や対流項を考慮しているため解の精度は優れていますが、さまざまな周波数に対する解を求めるには非効率であり、共振点では解が発散します。そのため、プラントの安全性検討を行うアプローチの1つとして、周波数領域の1次元解析ツールの開発が望まれています。本稿では、フィージビリティスタディの位置づけで、周波数領域の管路内圧力脈動に関する文献をレビューしました。この解析手法は、従来線形方程式に適用されていた伝達マトリクス法に対し管摩擦の非線形効果を導入して解を得る方法で、共振点近傍の振る舞いをよく再現できる点が優れています。文献を参考にプログラムを開発し、これを使って簡単な計算を行い、入力端に基本波の強制振動がある場合の単管に対する共振倍率の実測値をよく再現することができました。(PDF:617kB)

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