論文

公開件数: 58 件
No. 掲載種別 単著・共著区分 タイトル 著者 誌名 出版者 巻号頁 出版日 ISSN DOI URL 概要
1 研究論文(学術雑誌)
共著
バタフライ弁キャビテーションの気泡の可視化 (気泡数と大きさの計測の試み)
小川和彦、沈 俊
日本設計工学会誌、設計工学

48/ 12, 571-578
2013/12



従来キャビテーション気泡の大きさと個数の分布は明らかでなく、定量的な考察もなかったが、本研究では初めてこれを明らかにした。弁付近に発生するキャビテーション気泡の直径は、弁開度45度の場合20μmから500μmの範囲であった。弁前縁でのキャビテーション気泡の直径は、弁下流側1dia.での気泡の直径の数倍であり、縮流による前縁での発生が支配的であること、下流へと流れるにしたがって気泡径が分裂、縮小により増加することが明らかになった。
2 研究論文(学術雑誌)
単著
Noise Reduction in Butterfly Valve Cavitation by Semicircular Fins and Visualization of Cavitation Flow
Kazuhiko Ogawa
Mechanical Engineering, InTech, Editor Murat Gokcek, (ISBN) 978-953-51-0505-3

483-500
2012/04



Cavitation occurs intensely around the butterfly valve because of the interference of the flow from the nozzle side with the flow from the orifice side. To avoid this interference, semicircular fins were attached to the valve body. In this paper, it was confirmed based on the experimental results that the attachment of the fins was very effective in reducing cavitation noise. In past studies, photographs focusing on the aspect of the butterfly valve cavitation have been reported in great numbers. However,since the measurements of number and size of the cavitation bubbles were not carried out, the details of the cavitation growth were not clear. In this study, close-up photographs of cavitation bubbles were taken and their number and size were analyzed. The difference between the normal valve and the valve with the fins is reported.
3 (MISC)速報,短報,研究ノート等(学術雑誌)
単著
Visualization of cavitation bubbles around a butterfly valve - Measurement of the number and size of cavitation bubbles -
Kazuhiko Ogawa
Proceedings of the 57th Intenational Instrumentation Symposium

IIS11-P016, 1-9
2011/06



In this study, the measurement of the number and size of cavitation bubbles around a butterfly valve was performed at three positions; at the leading edge, at the position near the rear face of the valve, and at the position which was 1 diameter downstream of the valve. From the visualization results, it was found that cavitation bubble diameters range from about 20 micromters to about 500 micrometers, at the valve opening of 45 degrees. On the contrary, at the position near the rear face of the valve and at a position 1 diameter downstream of the valve, the maximum diameter of cavitation bubbles was about 200 micrometers, at the same valve opening. The number of cavitation bubbles at the leading edge was over a few times the number which was 1 diameter downstream of the valve. Consequently, it is considered that cavitation occurrence is dominant at the leading edge by the contraction flow and that the bubbles which occurr at the leading edge become smaller size bubbles through pressure recovery.
4 (MISC)速報,短報,研究ノート等(学術雑誌)
単著
Effect of Semicircular Fins on Noise Reduction in Butterfly Valve Cavitation under a Biased Velocity Distribution Condition
Kazuhiko OGAWA
Proceedings of the 56th International Instrumentation Symposium

482, IIS10-P002 p.1-p.8
2010/05



バタフライ弁のキャビテーション騒音について、弁上流側の速度分布が偏っている場合の騒音を調べ、半円形のフィンを弁背面に取り付けると通常の弁よりも騒音が数dB小さくなる効果があることが明らかになった。また高速度カメラによる個々の気泡の可視化が行なわれ、キャビテーションクラウドの発生がフィンによって抑制されることがわかった。また気泡の直径は20μmから200μmであることがわかった。フィンによってオリフィス側からとノズル側からの流れの干渉が抑制され、キャビテーション気泡の個数も小さくなることが明らかとなった。
5 研究論文(学術雑誌)
単著
フィンによるバタフライ弁のキャビテーション騒音の抑制
(弁軸に対して直角方向に設置したフィンの効果)
小川和彦
日本設計工学会誌、設計工学

44/ 9, 496-504
2009/09



本研究ではバタフライ弁に半円形フィンを付加し,キャビテーション騒音抑制を図った.フィンの大きさは,弁体中央での高さが管内径の約1/2程度、弁体中央から弁直径の1/4程度の距離に取り付けると、従来弁に比べて5dB程度騒音を小さくすることができた.可視化実験により,弁体前縁側からの流れと弁体後縁側からの流れの干渉がフィンによって緩和されたことにより低騒音化を図ることができたと考えられる.
6 研究論文(学術雑誌)
単著
A butterfly out of water
Kazuhiko Ogawa



2009/02



産業用プラントではバタフライ弁は流体制御に構造が簡単でコンパクトであることから広く使われているが、キャビテーションにより騒音と壊食が配管に発生し、メインテナンスの上で大きな問題となっている。本研究ではフィンを付加して弁体のノズル側とオリフィス側を通過する流れの干渉を抑制することにより、騒音の低減を試みた。高速度カメラと騒音測定の結果から、半円状のフィンを弁体の背面に取り付けると、従来の弁に比べて初生は若干低い流速で発生するものの最大音圧を低下させることができることがわかった。
7 (MISC)速報,短報,研究ノート等(学術雑誌)
単著
Noise Reduction in Butterfly Valve Cavitation by Semicircular Fins and Visualization of Cavitation Flow
Kazuhiko OGAWA



2008/05



本研究では流体の制御弁であるバタフライ弁のキャビテーション騒音を低減するための方法について考察した。バタフライ弁のキャビテーションの原因はオリフィス側(弁体前縁側)とノズル側(弁体後縁側)からの流れが干渉することによる。この流れの干渉を防ぐためにフィンを弁体後方に取り付けることを著者は既に提案しており、騒音の増加を抑制し最大音圧も低下することは確認していたが、フィンの作用についてはまだ明らかでなかった。本論文では可視化実験やキャビテーションモデルを用いた数値解析により、流れの干渉がフィンによって抑制されたことを確認した。またフィンが2枚の場合騒音抑制がなされたが、フィンが3枚になると騒音が増加するのは、中央のフィンがキャビテーションを促進することが原因であることも明らかにした。フィンの全般的な効果としては、キャビテーションの初生は従来弁より若干早いが、騒音の増加は抑えられ、最大音圧が低下することもわかった。
8 (MISC)その他記事
単著
バタフライ弁のキャビテーション現象とその抑制
小川和彦
バルブ技報

23/ 1, 94-101
2008/03



バタフライ弁は産業プラントで汎用バルブとして多数使用されるが、キャビテーションによる騒音と壊食のためメンテナンスの面から大きな問題となっている。著者は配管形状と弁体形状の改善によりキャビテーション現象の抑制法について研究してきており、弁体の前縁側と後縁側からの流れの干渉を抑制することにより、騒音を5-10dB低下させることができた。実測による検証と流れの可視化、数値解析を援用してその騒音低減の効果について検討したので報告する。
9
単著
Cavitation Noise Reduction around A Butterfly Valve by Semicircular Fins
KAZUHIKO OGAWA
Proceedings of 5th Joint ASME/JSME Fluids Engineering Conference, Forum on Cavitation and Multiphase Flow

FEDSM2007-37418
2007/07



バタフライ弁はコンパクトなサイズであり、簡単な構造のために産業用プラントなどで非常に数多く使用されている。しかしながら、構造上キャビテーション発生が避けられず、多くの障害が発生するため、これを抑制する種々の弁体形状が提案されてきたが構造が複雑化し、高価になるため実用には普及していない。そこで本研究では、弁体に半円形フィンを取り付けた簡便な構造により、弁まわりのノズル側からの流れとオリフィス側からの流れの干渉を抑制し、キャビテーションを低減する方法を開発した。実験や可視化によりその方法の有効性を明らかにしたので、報告する。
10 研究論文(学術雑誌)
共著
バタフライ弁のキャビテーション現象の抑制(管径拡大による抑制)
小川和彦(大阪産業大学)、久田幸一(巴バルブ(株))
日本機械学会論文集B編

73/ 726, 561-566
2007/02



本研究ではバタフライ弁のキャビテーション抑制に関し、配管の管径拡大部を設け、弁体後方の剥離領域が低圧になるのを緩和し、弁体後方の圧力を上昇させることによりキャビテーション抑制が可能であることを明らかにした。溝部の大きさは、実験・解析から管壁の間隔Dに対し1/5Dの深さ、1Dの長さが望ましいことがわかった。実際の配管における実験結果では、中間開度において同一の圧力損失係数のもとで初生のキャビテーション係数が約60%に抑制され、最大音圧も約5dB抑制されることがわかった。構造が簡単なため、汚泥などが混じった流体でも用いることがき、
プラントでのメンテナンスが容易になると考えられる。
11 研究論文(学術雑誌)
共著
高圧空気を直接の駆動源とする船舶用推進ノズル内の流動現象に関する研究(水流速度の変化に伴うノズル内流れの変化に対する実験的考察)
田尻慎介(神戸大)、蔦原道久(神戸大)、小川和彦、坂本雅彦(奈良高専)、田島正和(神戸大)、東 啓亮(神戸大)
日本機械学会論文集(B編)

72/ 715, 662-669
2006/03



高圧ガス噴射で直接駆動させる船舶推進用の二次元半開ノズル内の流れを可視化し、圧力測定を行って非定常流の考察を行った。実験から、噴射した気相と水流の相は完全に分離し、二相の界面は干渉波のように挙動することがわかった。また高速度カメラの撮影から、水流の速度により干渉波の形状が変化し、水流の速度が増加するにつれて波長が長くなることが明らかになった。
12 (MISC)その他記事
単著
キャビテーションの話 -冷たい沸騰とは-
小川和彦
S-Cube講演会第114回セミナー

1月12日
2005/11



キャビテーション現象は、流れの圧力が低下して液体が蒸発し、液体の中に含まれる気泡核が成長し、気泡へと成長する現象である。この気泡はすぐに崩壊して、周囲に大きな衝撃圧を及ぼし、騒音や壊食現象を引き起こす。したがって、船舶のスクリュー、ポンプ等の流体機械や、産業用プラントにおける流量制御弁や流体計測機器にも種々の障害をもたらす。これらの現象の基礎的な解説を初心者向けに平易に述べた。またこれらの現象の対策や、キャビテーションを加工技術や環境問題などへの利用についても、最近の研究の動向を概説した。
13 (MISC)速報,短報,研究ノート等(学術雑誌)
共著
Noise reduction of a butterfly valve cavitation by fins and improvement of shape of a piping arrangement
Kazuhiko Ogawa, Tomoya Uchida(Graduate Student)
Proceedings of ISA EXPO 2005 Technical Conference (CD-ROM)

ISA05-P179
2005/10



 本研究ではバタフライ弁のキャビテーション騒音をより簡単な方法で抑制するため、弁体にフィンを附加すること、および弁後方に管径拡大部を設けることを提案している。バタフライ弁のキャビテーションは、オリフィス側(弁前縁側)とノズル側(弁後縁側)からの流れが干渉することにより発達する。この干渉を防ぐために、弁下流側にフィンを附加した結果、キャビテーション騒音が抑制できることが確認できた。また管径拡大部を設けるとさらに騒音が抑制されるが、拡大部のエッジ部から二次キャビテーションが出ないように注意する必要があることが確認できた。
14 (MISC)速報,短報,研究ノート等(学術雑誌)
共著
Simulation of Flows in a Semi-open-type Nozzle for Ship's Propulsion Equipment by the Finite Difference Lattice Boltzmann Method
"M.Tsutahara(Kobe University),M.Sakamoto,S.Tajiri,M.Tajima"
"Proceedings of the International Workshop on Ship Hydrodynamics, IWSH'05"

85-89
2005/09



気体と液体を同時に噴出するノズルにより船舶の推進を行う機構を提案しており、この推進性能を格子ボルツマン法による数値解析で予測した。本報で提案した解析モデルでは、大きな密度差を伴う現象を流体粒子の加速度の差によって表すことを基礎としている。加速度は、格子BGK方程式の局所平衡関数を用いて修正を加えた。密度差に加えて、表面張力、重力、浮力の影響も考慮した。解析の結果、ノズル内では水と液が完全に分離して流れることが示された。
15 研究論文(学術雑誌)
共著
高圧空気を直接の駆動源とする船舶推進用装置の性能向上に関する研究(間欠的空気噴出の効果とノズル内流れの可視観測)
蔦原道久(神戸大学)、小川和彦、坂本雅彦(奈良工業高等専門学校)、松井隆宏(神戸大学)田尻慎介(神戸大学)、田嶋正和(神戸大学)、横山広樹(神戸大学)
日本機械学会論文集B編

71/ 707
2005/07



高圧ガスで駆動する船舶推進用の二次元半開ノズルにおける内部流れについて、可視化実験を行った結果、流れは非定常であり、かつ気相と液相がはっきりと分離していることを確認した。高圧ガスを連続的に噴出すると、その気相と液相の界面波の伝播が見られた。この界面波の発生周期は高圧ガスの噴出を間欠的にしても変わらなかったが、推力自体は低下したが、推進効率は増大することが明らかになり、界面波の存在がノズル性能に大きな影響を及ぼすことがわかった。
16 研究論文(学術雑誌)
共著
Knudsen Pump and Its Possibility of Application to Satellite Control
"T.Kataoka, M.Tsutahara, K.Ogawa,M.Shouji, M.Tamura, Y.Sakai"
Theoretical and Applied Mechcanics Japan

53, 155-161
2004/11



クヌッセンポンプの工学的応用について考察を行った。希薄気体の場合、温度勾配のある平板が平行に置かれた場合、気体分子は低温側から高温側へと移動する現象が知られており、この現象を利用したものがクヌッセンポンプで、真空装置やコンプレッサとして使用できる。本論文では人工衛星への適用を検討し、数値解析の結果から高度150km程度では使用でき、また高度200km程度になると適用が困難との結果を得た。
17 (MISC)その他記事
単著
湿り蒸気の乾き度・流量測定に関する研究事例
小川和彦
省エネルギー

55/ 11, 47-54
2003/10




18 (MISC)速報,短報,研究ノート等(学術雑誌)
単著
Cavitation Noise Reduction around a Butterfly-Valve and Numerical Analysis of Secondary Cavitation-
K.Ogawa
Proceedings of ISA 2003 Technical Conference (CD-ROM)


2003/10




19 (MISC)速報,短報,研究ノート等(学術雑誌)
共著
Nozzle Flow of a Ship Propulsion Equipment Driven by High-Pressure Gas
M.Tsutahara, K.Ogawa,M.Sakamoto, T.Matsui
Proceedings of the 4th ASME/JSME Joint Fluids Engineering Conference


2003/07




20 研究論文(学術雑誌)
共著
三次元渦法によるヘリコプタロータと渦との相互干渉の数値計算
蔦原道久、小川和彦、嶋 英志、中澤孝昭
日本機械学会論文集B編

69/ 679, 602-609
2003/03




21 (MISC)速報,短報,研究ノート等(学術雑誌)
共著
Reduction of Cavitation Noise around a Butterfly Valve
K.Ogawa,K.Hisada
Proceedings of ISA 2002 Technical Conference (CD-ROM)

ISA02-P063
2002/10




22 (MISC)その他記事
単著
キャビテーション現象 -バタフライ弁まわりの現象と課題-
小川和彦
混相流学会誌

16/ 2, 110-119
2002/06




23 (MISC)速報,短報,研究ノート等(学術雑誌)
共著
Study of Ship Propulsion Equipment Directly Driven by Steam
M.Tsutahara, K.Ogawa,M.Sakamoto
Proceedings of the 2nd International Workshop on Ship Hydrodynamics, IWSH'2001

94-101
2001/09




24 (MISC)速報,短報,研究ノート等(学術雑誌)
共著
A Study of the Unsteady Force due to Gusts of Side Wind on a Train by the Three-dimensional Discrete Vortex Method
K.Ogawa,M.Tsutahara, T.Nakazawa, N.Takada, T.Maeda, M.Suzuki
Proceedings of the Second International Conference on Vortex Methods

139-146
2001/09




25 研究論文(学術雑誌)
共著
Performanace Improvement of Ship Propulsion Equipment Driven by Injecting Moist Air
M.Tsutahara,K.Ogawa,T.Kimura, S.Ueda
JSME International Jornal, Series B

43/ 3, 427-433
2000




26 研究論文(学術雑誌)
共著
三次元格子渦法による密度成層流の解析
蔦原道久、小川和彦、張 暁峰
日本機械学会論文集B編

66/ 646, 1288-1293
2000/06




27 研究論文(学術雑誌)
共著
Three-dimensional Vortex Method Using the Ferguson Spline
M.Tsutahara,A.Miura,K.Ogawa,K.Akita
Vortex Methods, -Selected Papers from the First International Conference on Vortex Methods-

153-160
2000/01




28 (MISC)速報,短報,研究ノート等(学術雑誌)
共著
Study of Ship Propulsion Equipment Driven by High Pressure Gases
M.Tsutahara,K.Ogawa
Proceedings of the International Workshop on Ship Hydrodynamics, IWSH'99

85-89
1999




29 研究論文(学術雑誌)
共著
高圧空気を駆動源とする船舶推進装置の性能向上に関する研究(湿り空気吹出しによる性能向上)
蔦原道久、小川和彦、木村雄吉、上田素直
日本機械学会論文集B編

65/ 631, 934-939
1999




30 (MISC)速報,短報,研究ノート等(学術雑誌)
共著
Incompressible Flow Analysis by Lattice Vortex Method
K.Ogawa,M.Tsutahara, X.Zhang, Y.Hosokawa
Proceedings of the First International Conference on Vortex Methods

121-128
1999/11




31 (MISC)速報,短報,研究ノート等(学術雑誌)
共著
Numerical Analysis of 2D and 3D Flows by Lattice Vortex Method
K.Ogawa,M.Tsutahara, X.Zhang, T.Sugiyama
Proceedings of the 3rd ASME/JSME Joint Fluids Engineering Conference

FEDSM, 99-6990
1999/07




32 研究論文(学術雑誌)
共著
放電発光粒子を利用した極超音速粘性流れ場の可視化
木村雄吉、井藤 創、小川和彦
可視化情報学会誌

19/ 72, 19-24
1999/01




33 研究論文(学術雑誌)
共著
極超音速流中に置かれた凹壁面上の剥離に関する研究
佐伯裕志、木村雄吉,小川和彦
日本航空宇宙学会誌

46/ 529, 93-99
1998




34 研究論文(学術雑誌)
共著
格子渦法における粘性拡散に関する研究
蔦原道久、小川和彦、木村雄吉、細川泰宏
日本機械学会論文集B編

64/ 619, 670-676
1998/03




35 研究論文(学術雑誌)
共著
極超音速流中に置かれた凸壁面上の剥離に関する研究
佐伯裕志、木村雄吉,小川和彦
日本航空宇宙学会誌

46/ 529, 100-110
1998/02




36 研究論文(学術雑誌)
共著
格子渦法による粘性流の解析に関する研究
蔦原道久、木村雄吉、小川和彦、細川泰宏
日本機械学会論文集B編

63/ 614, 3209-3215
1997/10




37 研究論文(学術雑誌)
共著
放電アフターグローを用いた極超音速はく離流の可視化に関する研究
木村雄吉、井藤創、小川和彦
日本機械学会論文集B編

63/ 610, 2017-2022
1997/06




38 研究論文(学術雑誌)
共著
バタフライ弁を用いた無隔膜衝撃風洞に関する研究
木村雄吉、小川和彦、井藤 創
日本機械学会論文集B編

63/ 607, 932-937
1997/03




39 研究論文(学術雑誌)
共著
壊食性材料によるキャビテーション壊食に関する研究
木村雄吉、小川和彦
日本機械学会論文B編

63/ 606, 360-365
1997/02




40 (MISC)総説・解説(大学・研究所紀要)
共著
Visualization of Viscous Hypersonic Corner Flows Using a Spark Technique
Takeyoshi Kimura, Hajime Itoh,
Kazuhiko Ogawa
Memoirs of The Faculty of Engineering, Kobe University

43, 129-144
1996/11




41 研究論文(学術雑誌)
共著
A Fast Experimental Method of Cavitation Erosion by the Use of Sintered Metal
Kazuhiko Ogawa, Takeyoshi Kimura
Advances in Instrumentation and Control

51/ Part-1, 693-702
1996/10




42 研究論文(学術雑誌)
共著
隔膜開口過程における損失を考慮した衝撃波管流れに関する研究
木村雄吉、井藤創、小川和彦
日本航空宇宙学会誌

44/ 512, 550-555
1996/09




43 研究論文(学術雑誌)
共著
On Shock Wave Shape over a Flat Plate with a Slightly Blunt Edge in Hypersonic Flow
"T.Kimura,H.Itoh,K.Ogawa,C.Wu"
Transaction of the Japan Soclety for Aeronautical and Space Sciences

39/ 124, 248-254
1996/08




44 研究論文(学術雑誌)
共著
やや鈍い先端を有する平板周りの極超音速粘性流れ場における迎え角の影響
木村雄吉、井藤創、小川和彦
日本航空宇宙学会誌

44/ 510, 423-428
1996/07




45 研究論文(学術雑誌)
共著
Hydrodynamic Characteristics of a Butterfly Valve-Prediction of Pressure Loss Characteristics-
T.Kimura, K.Ogawa, T.Tanaka,K.Fujimoto
ISA Transactions

34/ 4, 319-326
1995/12




46 研究論文(学術雑誌)
共著
Hydrodynamic Characteristics of a Butterfly Valve-Prediction of Torqne Characteristics
K.Ogawa, T.Kimura
ISA Transactions

34/ 4, 327-333
1995/12




47 (MISC)総説・解説(大学・研究所紀要)
共著
Aerodynamic Heating around a Blunt Body in Hypersonic Flow
T.Kimura, K.Ogawa, D.Ro
Memoirs of the Graduate Schovl of Science and Technology, Kobe University

13-A, 47-66
1995/11




48 研究論文(学術雑誌)
共著
バタフライ弁の流体力学的特性 -キャビテーション特性とその予測
木村雄吉、小川和彦、田中隆治、藤本香代
日本舶用機関学会誌

30/ 6, 448-452
1995/06




49 研究論文(学術雑誌)
共著
Numerical Aralysis of Hypersonic Flow Fields Around Circular Body
Daesung Ro, Takeyoshi Kimura,Kazuhiko Ogawa
Theoretical and Applied Mechanics

43, 205-211
1994/10




50 (MISC)速報,短報,研究ノート等(学術雑誌)
共著
Development of a Surface Pressure Sensor by the Use of Magnetic Recording (25th AIAA Fluid Dynamics Conference)
Takeyoshi Kimura,Kazuhiko Ogawa,Hiroshi Saeki
25th AIAA Fluid Dynamics Conference,
AIAA Paper 94-2234

94-2234
1994/06




51 研究論文(学術雑誌)
共著
バタフライバルブ後流に発生するキャビテーションによる配管の潰食
木村雄吉、小川和彦、上原 到、桑田千照
日本舶用機関学会誌

28/ 11, 709-716
1993/11




52 研究論文(学術雑誌)
共著
Performance Improvement of plate Fin-and-Tube Heat Exchangers under Frosting Conditions
Kazuhiko Ogawa,Naoki Tanaka,Michimasa Takeshita
ASHRAE Transactions (American Society of Heating Refrigerating and Air-Conditioning Engineers)

99/ Part-1, 762-771
1993/02




53 (MISC)その他記事
単著
蒸発器への著霜現象解明とその対策
小川和彦
日本冷凍協会誌、冷凍

67/ 779, 78-87
1992/09




54 研究論文(学術雑誌)
共著
着霜を伴う空冷熱交換器の熱物質伝達特性
小川和彦、瀬下 裕
日本機械学会論文集B編

55/ 511, 776-781
1989/03




55 研究論文(学術雑誌)
共著
湿り空気中で凝縮を伴う空冷熱交換器の性能
瀬下 裕、小川和彦、丸本健二、藤井雅雄
日本機械学会論文集B編

54/ 499, 716-721
1988/03




56 研究論文(学術雑誌)
共著
ちょう形弁のキャビテーション振動および騒音測定
木村雄吉、小川和彦
日本機械学会論文集B編

52/ 474, 501-507
1986/02




57 研究論文(学術雑誌)
共著
Cavitation Vibration and Noise around a Buttertly Valve
Takeyoshi Kimura, Kazuhiko Ogawa
ISA Transactions (Instrument Society of America)

25/ 1, 53-61
1986/01




58 研究論文(学術雑誌)
共著
ちょう形弁のフラッシング現象の可視化

流れの可視化学会誌

5/ Supple., 15-18
1985/10