TOHOKU UNIVERSITY Researchers - Hironori Miyazawa

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Hironori Miyazawa

Section

Graduate School of Information Sciences

Job title

Assistant Professor

Degree

博士（情報科学）（東北大学）
修士（情報科学）（東北大学）

researchmap

https://researchmap.jp/hmiyazawa

J-GLOBAL ID

201901019408417730

Research History 2

2019/04 - Present

Tohoku University　Graduate School of Information Sciences Department of Computer and Mathematical Sciences　Assistant Professor
2017/04 - 2019/03

Japan Society for the Promotion of Science

Education 2

Tohoku University　Graduate School of Information Sciences　Department of Computer and Mathematical Sciences

- 2019/03
Tohoku University　Faculty of Engineering　Department of Mechanical and Aerospace Engineering

- 2014/03

Professional Memberships 2

日本ガスタービン学会
THE JAPAN SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERS

Research Areas 1

Manufacturing technology (mechanical, electrical/electronic, chemical engineering) / Fluid engineering /

Papers 24

Modified heat transfer correction function for modeling multiphase condensing flows in transonic regime Peer-reviewed

Piotr Wiśniewski, Sławomir Dykas, Hironori Miyazawa, Takashi Furusawa, Satoru Yamamoto

International Journal of Heat and Mass Transfer　201　123597-123597　2023/02
Publisher: Elsevier BV
DOI： 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2022.123597 　

ISSN： 0017-9310
SELF-ORGANIZATION OF UNSTEADY FULL-ANNULUS FLOWS IN A GAS TURBINE COMPRESSOR UNDER OPERATING CONDITIONS Peer-reviewed

Yasuharu Hagita, Riku Hayakawa, Hironori Miyazawa, Takashi Furusawa, Satoru Yamamoto

Proceedings of the ASME Turbo Expo　6　2023

DOI： 10.1115/GT2023-101937 　
NUMERICAL MODELING OF WATER DROPLETS IN COMPRESSIBLE TWO-PHASE FLOWS BASED ON EULERIAN-EULERIAN METHOD Peer-reviewed

Takashi Furusawa, Yasuhiro Sasao, Ryo Takata, Hironori Miyazawa, Satoru Yamamoto

Proceedings of the ASME Turbo Expo　2　2022

DOI： 10.1115/GT2022-81246 　
THE EFFECT OF PARTIAL-LOAD OPERATION ON A GAS TURBINE COMPRESSOR OF AN ADVANCED COMBINED CYCLE POWER PLANT Peer-reviewed

Yasuharu Hagita, Hironori Miyazawa, Takashi Furusawa, Satoru Yamamoto, Koichi Yonezawa, Shuichi Umezawa, Shuichi Ohmori, Takeshi Suzuki

Proceedings of the ASME Turbo Expo　10-D　2022

DOI： 10.1115/GT2022-80251 　
Numerical study of supercritical octane flows with multicomponent effects by pyrolysis Peer-reviewed

Shuto Yatsuyanagi, Takashi Furusawa, Hironori Miyazawa, Satoru Yamamoto, Takuo Onodera, Sadatake Tomioka

International Journal of Thermal Sciences　171　107193-107193　2022/01
Publisher: Elsevier BV
DOI： 10.1016/j.ijthermalsci.2021.107193 　

ISSN： 1290-0729
Effects of wetness and humidity on transonic compressor of gas turbine Peer-reviewed

Satoru Yamamoto, Koki Araki, Shota Moriguchi, Hironori Miyazawa, Takashi Furusawa, Koichi Yonezawa, Shuichi Umezawa, Shuichi Ohmori, Takeshi Suzuki

International Journal of Heat and Mass Transfer　178　121649-121649　2021/10
Publisher: Elsevier BV
DOI： 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2021.121649 　

ISSN： 0017-9310
Detection of Machinery Failure Signs From Big Time-Series Data Obtained by Flow Simulation of Intermediate-Pressure Steam Turbines Peer-reviewed

Kazuhiko Komatsu, Hironori Miyazawa, Cheng Yiran, Masayuki Sato, Takashi Furusawa, Satoru Yamamoto, Hiroaki Kobayashi

Journal of Engineering for Gas Turbines and Power　4　(1)　2021/08/13
Publisher: ASME International
DOI： 10.1115/1.4052142 　

ISSN： 0742-4795

eISSN： 1528-8919
Large eddy simulation of a linear turbine cascade with a trailing edge cutback Peer-reviewed

Shota Moriguchi, Hironori Miyazawa, Takashi Furusawa, Satoru Yamamoto

Energy　220　119694-119694　2021/04
Publisher: Elsevier BV
DOI： 10.1016/j.energy.2020.119694 　

ISSN： 0360-5442
Unsteady flow simulation of industrial gas turbine compressor under start-up operation Peer-reviewed

Hironori Miyazawa, Koki Araki, Takashi Furusawa, Satoru Yamamoto, Shuichi Umezawa, Koichi Yonezawa, Shuichi Ohmori, Takeshi Suzuki

Proceedings of the International Conference on Power Engineering 2021, ICOPE 2021　2021
A numerical and analytical coupling method for predicting the performance of intermediate-pressure steam turbines in operation Peer-reviewed

Satoru Yamamoto, Akihiro Uemura, Hironori Miyazawa, Takashi Furusawa, Koichi Yonezawa, Shuichi Umezawa, Shuichi Ohmori, Takeshi Suzuki

Energy　198　117380-117380　2020/05
Publisher: Elsevier BV
DOI： 10.1016/j.energy.2020.117380 　

ISSN： 0360-5442
Unsteady flow simulation through stator-rotor blade rows in intermediate-pressure steam turbines with cutback blades Peer-reviewed

Hironori Miyazawa, Akihiro Uemura, Takashi Furusawa, Satoru Yamamoto, Koichi Yonezawa, Shuichi Umezawa, Shuichi Ohmori, Takeshi Suzuki

Proceedings of the ASME Turbo Expo　2E-2020　2020

DOI： 10.1115/GT2020-14937 　
Simulation of unsteady flows through three-stage middle pressure steam turbine in operation Peer-reviewed

Akihiro UEMURA, Hironori MIYAZAWA, Takashi FURUSAWA, Satoru YAMAMOTO, Koichi YONEZAWA, Shuichi UMEZAWA, Shuichi OHMORI

Mechanical Engineering Journal　884-889　2020
Publisher: Japan Society of Mechanical Engineers
DOI： 10.1299/mej.20-00068 　

eISSN： 2187-9745
Numerical Simulation of Unsteady Moist-air Flows through Whole-annulus Rotor Blade Rows in Transonic Compressor Peer-reviewed

Shota Moriguchi, Takuro Endo, Hironori Miyazawa, Takashi Furusawa, Satoru Yamamoto

Proc. ASME-JSME-KSME 2019 8th Joint Fluids Engineering Conference　5　(AJKFluids2019-4782)　1-9　2019/07

DOI： 10.1115/AJKFluids2019-4782 　

ISSN： 2432-6739
Effect of Blade Secular Change on Unsteady Flows in Middle Pressure First-Stage Steam Turbines Peer-reviewed

Akihiro Uemura, Hironori Miyazawa, Takashi Furusawa, Satoru Yamamoto, Koichi Yonezawa, Shuichi Umezawa

Proc. ASME 2019 Turbo Expo　8　(GT2019-90644)　1-9　2019/06

DOI： 10.1115/GT2019-90644 　
Effect of inlet wetness on transonic wet-steam and moist-air flows in turbomachinery Peer-reviewed

Satoru Yamamoto, Shota Moriguchi, Hironori Miyazawa, Takashi Furusawa

International Journal of Heat and Mass Transfer　119　720-732　2018/04
Publisher: Elsevier BV
DOI： 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2017.12.001 　

ISSN： 0017-9310
Numerical Investigation of Transonic Supercritical CO2 Flows with Nonequilibrium Condensation in a Laval Nozzle Peer-reviewed

Hironori Miyazawa, Takashi Furusawa, Satoru Yamamoto

Proc. 6th International Supercritical CO2 Power Cycles Symposium　-　2018
Numerical method for simulating high pressure CO <inf>2</inf> flows with nonequilibrium condensation

Takashi Furusawa, Hironori Miyazawa, Shota Moriguchi, Satoru Yamamoto

Proceedings of the ASME Turbo Expo　9　2018/01/01

DOI： 10.1115/GT2018-75592 　
Wetness effect on transonic moist-air flow through a compressor rotor

Shota Moriguchi, Hironori Miyazawa, Takashi Furusawa, Satoru Yamamoto

American Society of Mechanical Engineers, Fluids Engineering Division (Publication) FEDSM　3　2018/01/01

DOI： 10.1115/FEDSM2018-83422 　

ISSN： 0888-8116
Numerical analysis of condensation effects on final-stage rotor-blade rows in low-pressure steam turbine

Hironori Miyazawa, Takashi Furusawa, Satoru Yamamoto

Journal of Fluid Science and Technology　12　(2)　2017
Publisher: Japan Society of Mechanical Engineers
DOI： 10.1299/jfst.2017jfst0018 　

ISSN： 1880-5558

eISSN： 1880-5558
Unsteady Force on Multi-stage and Multi-passage Turbine Long Blade Rows Induced by Wet-steam Flows

Hironori Miyazawa, Takashi Furusawa, Satoru Yamamoto, Yasuhiro Sasao, Hiroharu Ooyama

PROCEEDINGS OF THE ASME TURBO EXPO: TURBINE TECHNICAL CONFERENCE AND EXPOSITION, 2016, VOL 8　8　2016

DOI： 10.1115/GT2016-56360 　
NUMERICAL METHOD FOR SIMULATING FLOWS OF SUPERCRITICAL CO2 COMPRESSOR WITH NONEQUILIBRIUM CONDENSATION

Takashi Furusawa, Hironori Miyazawa, Satoru Yamamoto

PROCEEDINGS OF THE ASME TURBO EXPO: TURBINE TECHNICAL CONFERENCE AND EXPOSITION, 2016, VOL 9　9　331-339　2016

DOI： 10.1115/GT2016-56431 　
Unsteady Force of Wet-steam Flow on Multi-stage Turbine Long Blade Rows Peer-reviewed

Hironori Miyazawa, Toshiki Iwasaki, Satoshi Miyake, Takashi Furusawa, Satoru Yamamoto

Proc. Int. Gas Turbine Congress 2015 Tokyo　1-7　2015/11
Numerical Simulation of Supercritical CO2 Flows in Transonic Turbine and Compressor Peer-reviewed

Takashi Furusawa, Hironori Miyazawa, Satoru Yamamoto

Proc. Int. Gas Turbine Congress 2015 Tokyo　1-6　2015/11
Unsteady Wet-steam Flows through Low Pressure Turbine Final Three Stages considering Blade Number

Satoshi Miyake, Hironori Miyazawa, Satoru Yamamoto, Yasuhiro Sasao, Kazuhiro Momma, Hiroharu Ooyama, Toshihiro Miyawaki

PROCEEDINGS OF THE ASME TURBO EXPO: TURBINE TECHNICAL CONFERENCE AND EXPOSITION, 2015, VOL 8　8　2015

DOI： 10.1115/GT2015-42366

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Misc. 51

粗大液滴を考慮した遷音速圧縮機翼列熱流動シミュレーション

吉岡慶祐, 古澤卓, 宮澤弘法, 山本悟

第38回数値流体力学シンポジウム　2024/12
凝縮を考慮した湿り空気遷音速バフェットのDDES

宅間智哉, 萩田泰晴, 宮澤弘法, 古澤, 卓, 山本悟

第38回数値流体力学シンポジウム　2024/12
粒子生成を伴う超臨界水熱合成反応器内部の混合流動シミュレーション

古川雄貴, 古澤卓, 宮澤弘法, 山本悟

第38回数値流体力学シンポジウム　2024/12
遷臨界流体の加熱管路内部流動LES

近藤秀祐, 古澤卓, 宮澤弘法, 山本悟

第38回数値流体力学シンポジウム　2024/12
粗大液滴を含む湿り蒸気のタービン翼列流動シミュレーション

古澤卓, 森北和志, 宮澤弘法, 山本悟, 笹尾泰洋, 田畑創一朗, 三宅哲

第102期流体工学部門講演会　2024/11
凝縮を伴う蒸気タービン翼列流れのLES

萩田泰晴, 宮澤弘法, 古澤卓, 山本悟

第52回日本ガスタービン学会定期講演会　2024/10
LESを用いた加熱管路内部の遷臨界ドデカン流動シミュレーション

古澤卓, 羽場千祥, 宮澤弘法, 山本悟

第37回数値流体力学シンポジウム　2023/12
液滴速度非平衡を考慮した湿り空気のタービン翼列流動シミュレーション

富田謙衡, 古澤卓, 宮澤弘法, 笹尾泰洋, 山本悟

第37回数値流体力学シンポジウム　2023/12
産業用ガスタービン圧縮機翼列流動の全周計算に基づく不安定稼働条件の分類

宮澤弘法, 萩田泰晴, 早川陸駆, 古澤卓, 山本悟

第51回日本ガスタービン学会定期講演会　2023/10
デジタルツイン数値タービンの研究開発—Research Development of Digital Twin Numerical Turbine—特集カーボンニュートラルのための火力発電技術

山本悟, 宮澤弘法, 古澤卓

ターボ機械 = Turbomachinery　51　(5)　275-281　2023/05
Publisher: 東京 : ターボ機械協会 ; 1973-
ISSN： 0385-8839
産業用ガスタービン圧縮機静動翼列における不安定流動の非定常全周シミュレーション

宮澤弘法, 古澤卓, 山本悟

第36回数値流体力学シンポジウム予稿集　1　2　2022
非一様流入条件下で作動する軸流圧縮機静動翼列全周の非定常流動シミュレーション

宮澤弘法, 古澤卓, 山本悟

日本機械学会第100期流体工学部門講演会予稿集　1　4　2022
持続可能社会に向けたデジタルツインガスタービンの研究開発マルチフィジックスCFDアプリ:数値タービン

山本悟, 宮澤弘法, 古澤卓

クリーンエネルギー　31　(3)　32-36　2022
Publisher: 東京 : 日本工業出版
ISSN： 0918-7510
2022年ASME国際ガスタービン会議 1.全般

加藤大, 浅子知昭, 若園進, 金子雅直, 関亮介, 濱崎浩志, 林良洋, 宮澤弘法, 大北洋治, KRONIGER Daniel, 古澤卓, 谷直樹

日本ガスタービン学会誌　50　(5)　2022

ISSN： 0387-4168
A study on stability improvement of a gas-turbine compressor for power generation under partial-load operation based on full-anulus flow computation Peer-reviewed

萩田泰晴, 宮澤弘法, 古澤卓, 山本悟

日本ガスタービン学会定期講演会講演論文集(CD-ROM)　50th　6　2022

ISSN： 2432-6739
Simulation of Moist-Air Flows through A Full-Annulus Industrial Gas Turbine Compressor under Partial-Load Operations Peer-reviewed

徳山好紀, 萩田泰晴, 宮澤弘法, 古澤卓, 山本悟

日本ガスタービン学会定期講演会講演論文集(CD-ROM)　50th　6　2022

ISSN： 2432-6739
Unsteady flow simulation for an actual gas-turbine compressor under part-load operation

萩田泰晴, 徳山好紀, 宮澤弘法, 古澤卓, 山本悟, 梅沢修一, 米澤宏一, 鈴木武志, 大森修一

日本ガスタービン学会定期講演会講演論文集(CD-ROM)　49th　2021

ISSN： 2432-6739
2020年ASME国際ガスタービン会議

壹岐典彦, 浅子知昭, 金子雅直, 田中久人, 塚本和寛, 松井孝太朗, 山根秀公, 平口英夫, 金子康智, 宮澤弘法

日本ガスタービン学会誌　49　(1)　2021

ISSN： 0387-4168
2021年ASME国際ガスタービン会議

寺本進, 浅子知昭, 壹岐典彦, 壹岐典彦, 金子雅直, 関亮介, 濱崎浩志, 玉木秀明, 宮澤弘法, 都留智子, 堀川敦史, 平口英夫, 金子康智, 妹尾茂樹

日本ガスタービン学会誌　49　(5)　2021

ISSN： 0387-4168
Numerical Simulation of Nonequilibrium Condensation in High-pressure CO2 Flows with Real Gas Effect

古澤卓, 小島匠, 宮澤弘法, 山本悟

数値流体力学シンポジウム講演論文集(CD-ROM)　34th　2020

ISSN： 2433-2674
Simulation of Unsteady Flows through Intermediate-Pressure Steam Turbine Stages with Eroded Stator Blade Rows

船迫昌平, 宮澤弘法, 古澤卓, 山本悟, 米澤宏一, 梅沢修一, 大森修一, 鈴木武志

数値流体力学シンポジウム講演論文集(CD-ROM)　34th　2020

ISSN： 2433-2674
Simulation of Unsteady Flows in Intermediate Pressure Steam Turbine with Cutback Stator Blade Row

MIYAZAWA Hironori, UEMURA Akihiro, FURUSAWA Takashi, YAMAMOTO Satoru, UMEZAWA Shuichi, YONEZAWA Koichi, OHMORI Shuichi, SUZUKI Takeshi

The Proceedings of Mechanical Engineering Congress, Japan　2020　J05102　2020
Publisher: The Japan Society of Mechanical Engineers
DOI： 10.1299/jsmemecj.2020.j05102 　

ISSN： 2424-2667

eISSN： 2424-2667

More details Close

This paper presents numerical simulation of unsteady flows through three-stage stator and rotor blade rows in an actual middle pressure steam turbine while setting cutback first-stage stator blades and original stator blades. The shapes of original blades were measured from actual blades using 3D scanner during overhaul. Three different cutback length are considered to find out the influence on unsteady flows through the turbine blade rows and the performance of intermediate pressure steam turbines. The simulation employed numerical method developed by Tohoku University. The obtained numerical results indicate that the cutback stator blades certainly affected the steam flow velocity and outlet flow angle after the stator blade rows, resulting in a negative influence on the adjacent rotor blades, which depends on the cutback length.
ガスタービン用圧縮機翼列流れへの湿りの影響に関する数値的研究-第3報:Rotor37における湿り空気の凝縮-

森口昇太, 宮澤弘法, 古澤卓, 山本悟

日本ガスタービン学会定期講演会講演論文集(CD-ROM)　47th　2019

ISSN： 2432-6739
蒸気タービン中圧三段の非定常流動シミュレーション

宮澤弘法, 上村晃弘, 古澤卓, 山本悟, 米澤宏一, 梅沢修一, 大森修一

数値流体力学シンポジウム講演論文集(CD-ROM)　33rd　2019

ISSN： 2433-2674
低圧タービン翼のカットバックに関するLES

森口昇太, 宮澤弘法, 古澤卓, 山本悟

数値流体力学シンポジウム講演論文集(CD-ROM)　33rd　2019

ISSN： 2433-2674
Numerical Simulation of Unsteady Flows Affected by Stator-Rotor Blade Secular Change in Middle Pressure First-Stage Steam Turbines

MIYAZAWA Hironori, UEMURA Akihiro, FURUSAWA Takashi, YAMAMOTO Satoru, YONEZAWA Koichi, UMEZAWA Shuichi, Ohmori Shuichi

The Proceedings of Mechanical Engineering Congress, Japan　2019　J05512　2019
Publisher: The Japan Society of Mechanical Engineers
DOI： 10.1299/jsmemecj.2019.j05512 　

ISSN： 2424-2667

eISSN： 2424-2667

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This paper presents numerical simulation of unsteady flows through first-stage stator and rotor blade rows in an actual middle pressure steam turbine while setting manufactured and secular-changed blades. Both blade shapes were measured from actual blades using 3D scanner during overhaul. For the long-term operation, oxide scales flowing from boiler pipes continued to collide with the stator and the rotor blades. As a result, the secular-changed stator trailing edge became thinner and the stator suction side near the throat became thicker than those of manufactured stator blade. The simulation employed numerical method developed by Tohoku University. The numerical results show that the secular-changed stator blades influence the thickness, angle and speed of wakes from stator trailing edges. That suggests the observation of wakes from stator blades or noise from rotor blades may help in predicting the degree of the stator secular change.
Numerical Simulation of Supercritical CO2 Flows in a Centrifugal Compressor

HAO Jianming, MORIGUCHI Shota, FURUSAWA Takashi, MIYAZAWA Hironori, YAMAMOTO Satoru

The Proceedings of Mechanical Engineering Congress, Japan　2019　J05509P　2019
Publisher: The Japan Society of Mechanical Engineers
DOI： 10.1299/jsmemecj.2019.j05509p 　

ISSN： 2424-2667

eISSN： 2424-2667

More details Close

Supercritical CO2 has been employed as an effective working fluid in Brayton cycles. Compressors in supercritical CO2 Brayton cycles are primary components that work beyond the critical pressure and temperature. We have developed the numerical method for supercritical fluid flows with the equation of state for real gas defined in REFPROP. In this study, actual Centrifugal compressor flows are investigated under the subcritical and supercritical pressure conditions by our numerical method. The results of three-dimensional unsteady state simulations are compared with each other.
ガスタービン用圧縮機翼列流れへの湿りの影響に関する数値的研究-第2報:Rotor37の湿り空気流動解析-

森口昇太, 宮澤弘法, 古澤卓, 山本悟

日本ガスタービン学会定期講演会講演論文集(CD-ROM)　46th　2018

ISSN： 2432-6739
遷臨界条件下における三次元ラバルノズル内の非平衡凝縮シミュレーション

古澤卓, 宮澤弘法, 森口昇太, 山本悟

数値流体力学シンポジウム講演論文集(CD-ROM)　32nd　2018

ISSN： 2433-2674
高解像度差分スキームを用いた湿り空気流動の数値解析

森口昇太, 宮澤弘法, 古澤卓, 山本悟

数値流体力学シンポジウム講演論文集(CD-ROM)　32nd　2018

ISSN： 2433-2674
Full-annulus Simulation of Unsteady Flows through Multi-stage Stator-rotor Blade Rows in a Low-pressure Steam Turbine

MIYAZAWA Hironori, Moriguchi Shota, FURUSAWA Takashi, YAMAMOTO Satoru

The Proceedings of Mechanical Engineering Congress, Japan　2018　J0550101　2018
Publisher: The Japan Society of Mechanical Engineers
DOI： 10.1299/jsmemecj.2018.j0550101 　

ISSN： 2424-2667

eISSN： 2424-2667

More details Close

This paper presents a comparison between partial simulation with approximated blade number and full-annulus simulation of unsteady flows through multi-stage stator-rotor blade rows in a low-pressure steam turbine. Former one calculates 1/10 circle of the turbine, and differences of each blade numbers are within two. These calculations assumed dry-steam condition. The results show that full-annulus simulation enables us to capture circumferentially nonuniform flows which are not able to simulated by partial simulation. Differences of the stator and the rotor blade number influence on not only the periodicity but also the peak value of Mach number and static pressure distributions.
Numerical Simulation of High Pressure CO2 FLows with Nonequilibrium Condensation in a Laval nozzle

FURUSAWA Takashi, MIYAZAWA Hironori, MORIGUCHI Shota, YAMAMOTO Satoru

The Proceedings of Mechanical Engineering Congress, Japan　2018　J0550105　2018
Publisher: The Japan Society of Mechanical Engineers
DOI： 10.1299/jsmemecj.2018.j0550105 　

ISSN： 2424-2667

eISSN： 2424-2667
Transonic Flow Simulation of High Pressure CO2 with Nonequilibrium Condensation

宮澤弘法

Proc. the Asian Congress on Gas Turbines　-　2018
ガスタービン用圧縮機翼列流れへの湿りの影響に関する数値的研究(第1報)Rotor37による数値タービンの検証—A numerical study of wetness effects on gas turbine compressor flow field : The verification of Numerical Turbine on NASA rotor 37

森口昇太, 宮澤弘法, 古澤卓, 山本悟, 田中隆太, 青塚瑞穂

日本ガスタービン学会定期講演会講演論文集 / 日本ガスタービン学会編　45　47-52　2017/10
Publisher: 日本ガスタービン学会
ISSN： 2432-6593
ガスタービン用圧縮機翼列流れへの湿りの影響に関する数値的研究-第1報:Rotor37による数値タービンの検証-

森口昇太, 宮澤弘法, 古澤卓, 山本悟, 田中隆太, 青塚瑞穂

日本ガスタービン学会定期講演会講演論文集　45th　2017

ISSN： 2432-6593
軸流圧縮機遷音速湿り空気流れの数値シミュレーション

森口昇太, 宮澤弘法, 古澤卓, 山本悟

数値流体力学シンポジウム講演論文集(CD-ROM)　31st　2017

ISSN： 2433-2674
高圧条件における二酸化炭素のラバルノズル内部非平衡凝縮シミュレーション

古澤卓, 宮澤弘法, 森口昇太, 山本悟

数値流体力学シンポジウム講演論文集(CD-ROM)　31st　2017

ISSN： 2433-2674
蒸気タービン低圧段における非定常衝撃波干渉の数値解析

宮澤弘法, 古澤卓, 山本悟

数値流体力学シンポジウム講演論文集(CD-ROM)　31st　2017

ISSN： 2433-2674
Numerical simulation of transonic nozzle flows in a near-critical condition

FURUSAWA Takashi, MIYAZAWA Hironori, YAMAMOTO Satoru

The Proceedings of Mechanical Engineering Congress, Japan　2017　J0550304　2017
Publisher: The Japan Society of Mechanical Engineers
DOI： 10.1299/jsmemecj.2017.j0550304 　

ISSN： 2424-2667

eISSN： 2424-2667
A FSI Analysis of Unsteady Shock on Last Stage LP Steam Turbine Rotor Blades

MIYAZAWA Hironori, FURUSAWA Takashi, YAMAMOTO Satoru

The Proceedings of Mechanical Engineering Congress, Japan　2017　J0550302　2017
Publisher: The Japan Society of Mechanical Engineers
DOI： 10.1299/jsmemecj.2017.j0550302 　

ISSN： 2424-2667

eISSN： 2424-2667

More details Close

In the previous study, we numerically simulated the unsteady forces on the last-stage long-rotor-blade rows in the low pressure steam turbine. The results showed strong shocks generated from the trailing edges of the final-stage stator blades near the hub come into contact with the adjacent rotor-blade noses. Those interactions induced a pressure fluctuation on rotor blade, resulting in torque fluctuation. In this study, a one-way coupled fluid-structure interactions (FSI) analysis is employed to investigate the effect of such unsteady forces on the displacements of the last-stage long-rotor-blade. We compare the time-dependent torque value and the maximum displacements, and discuss how unsteady forces influence the displacements of the blades.
非平衡凝縮流れ解析に関する最近の研究動向

山本悟, 古澤卓, 宮澤弘法

日本ガスタービン学会定期講演会講演論文集　44th　2016

ISSN： 2432-6593
非平衡凝縮および平衡凝縮が蒸気タービン多段長翼列に与える影響に関する数値的評価

宮澤弘法, 服部雄真, 古澤卓, 山本悟

数値流体力学シンポジウム講演論文集(CD-ROM)　30th　2016

ISSN： 2433-2674
高圧条件における水蒸気のノズル内部の非平衡凝縮シミュレーション

古澤卓, 宮澤弘法, 山本悟

数値流体力学シンポジウム講演論文集(CD-ROM)　30th　2016

ISSN： 2433-2674
Numerical Methods for CO2 flows in High Pressure conditions

FURUSAWA Takashi

The Proceedings of the Fluids engineering conference　2016　0901　2016
Publisher: The Japan Society of Mechanical Engineers
DOI： 10.1299/jsmefed.2016.0901 　

ISSN： 1348-2882

eISSN： 2424-2896

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Brayton cycle of CO₂ has been recognized as an attractive new method for power generations. Supercritical CO₂ is partially condensed in the compressor due to the near-critical condition. The nonequilibrium condensation model for the high pressure condition is applied to the condensation of H₂O in a nozzle and the condensation of CO₂ in a compressor cascade. The numerical result in a nozzle is in a good agreement with the experimental results. The flow of CO₂ in a cascade is condensed between the blades because of the temperature decrease.
Numerical Simulation of Unsteady Force on Long Blade Rows in a Real Low-pressure Steam Turbine Considering Blade Number

MIYAZAWA Hironori, FURUSAWA Takashi, YAMAMOTO Satoru

The Proceedings of Mechanical Engineering Congress, Japan　2016　J0520102　2016
Publisher: The Japan Society of Mechanical Engineers
DOI： 10.1299/jsmemecj.2016.j0520102 　

ISSN： 2424-2667

eISSN： 2424-2667
Numerical Simulation of Transonic Flows of Supercritical CO2 with Condensation

Furusawa Takashi, Miyazawa Hironori, Yamamoto Satoru

The Proceedings of Mechanical Engineering Congress, Japan　2016　J0520101　2016
Publisher: The Japan Society of Mechanical Engineers
DOI： 10.1299/jsmemecj.2016.j0520101 　

ISSN： 2424-2667

eISSN： 2424-2667
1608 Numerical Simulation of Transonic Flows of Supercritical CO2 through a 2D Cascade

FURUSAWA Takashi

Fluids engineering conference ...　2015　"1608-1"-"1608-2"　2015/11/07
Publisher: The Japan Society of Mechanical Engineers
DOI： 10.1299/jsmefed.2015._1608-1_ 　

ISSN： 1348-0251

eISSN： 2424-2896

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Brayton Cycle of CO_2 has been recognized as an attractive new method for power generation. In this cycle, Supercritical CO_2 is compressed and heated beyond the critical pressure and temperature. Transonic flows through a compressor cascade are investigated under the supercritical condition by our numerical method coupled with the condensation model. The condensation by the temperature decreasing is found near the leading edge.
J0520101 Gasdynamics of Unsteady Flows through 3-D Steam Turbine Low Pressure Final Three Stages

MIYAZAWA Hironori, MIYAKE Satoshi, Yamamoto Satoru

Mechanical Engineering Congress, Japan　2015　"J0520101-1"-"J0520101-3"　2015/09/13
Publisher: The Japan Society of Mechanical Engineers
DOI： 10.1299/jsmemecj.2015._j0520101- 　

ISSN： 2424-2667

eISSN： 2424-2667

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In this paper, unsteady forces of wet-steam flows through real steam turbine low pressure final three stages developed by Mitsubishi Heavy Industry are numerically investigated. Compressible Nervier-Stokes equations coupled with nonequilibrium condensation models are simultaneously solved. The SST-model is also employed for evaluating the eddy-viscosity. Time-dependent pressure distributions on three-stage stator-rotor blade surfaces at constant spans are plotted to show the magnitude and the variation of unsteady forces locally. And then, the flow mechanism, how such unsteady forces are generated from the wet-steam flow through the multi-stage blade rows, is predicted.
1608 Numerical Simulation of Transonic Flows of Supercritical CO2 through a 2D Cascade

FURUSAWA Takashi

The Proceedings of the Fluids engineering conference　93rd　_1608-1_-_1608-2_　2015
Publisher: The Japan Society of Mechanical Engineers
DOI： 10.1299/jsmefed.2015._1608-1_ 　

ISSN： 1348-2882

eISSN： 2424-2896

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Brayton Cycle of CO_2 has been recognized as an attractive new method for power generation. In this cycle, Supercritical CO_2 is compressed and heated beyond the critical pressure and temperature. Transonic flows through a compressor cascade are investigated under the supercritical condition by our numerical method coupled with the condensation model. The condensation by the temperature decreasing is found near the leading edge.
湿りを伴う実機タービンの低圧段長翼列に作用する非定常空力解析

宮澤弘法, 三宅哲, 山本悟

数値流体力学シンポジウム講演論文集(CD-ROM)　29th　2015

ISSN： 2433-2674
1610 Simulation of Unsteady Wet-steam Flows through Low-ressure Turbine Stages with Multi-passage

MIYAZAWA Hironori, Yamamoto Satoru

The Proceedings of the Fluids engineering conference　2015　_1610-1_-_1610-2_　2015
Publisher: The Japan Society of Mechanical Engineers
DOI： 10.1299/jsmefed.2015._1610-1_ 　

ISSN： 1348-2882

eISSN： 2424-2896

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Unsteady wet-steam flows through a three-stage low-pressure steam-turbine model developed by Mitsubishi Heavy Industry are numerically investigated. We solved compressible Nervier-Stokes equations coupled with nonequilibrium condensation models and SST turbulence model. Numerical results obtained by assuming single passage and multi passage are compared with each other and the effect of the blade number on unsteady wet-steam flows in the real low-pressure steam turbine is discussed. Numerical results are also compared with the experimental data.

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Industrial Property Rights 2

流量調整機構

井上清文, 宮澤弘法

特許第6530909号

Property Type: Patent
熱交換器

井上清文, 宮澤弘法

Property Type: Patent

Research Projects 3

次世代発電サイクル創成のための超臨界二酸化炭素流動の解明と数理モデル構築

古澤卓, 柴田貴範, 山本悟, 宮澤弘法

Offer Organization: 日本学術振興会

System: 科学研究費助成事業基盤研究(B)

Category: 基盤研究(B)

Institution: 東北大学

2022/04/01 - 2025/03/31
ガスタービンコンプレッサー流動・エアロゾル・凝縮・付着マルチフィジックスの探求

山本悟, 宮澤弘法, 古澤卓

Offer Organization: 日本学術振興会

System: 科学研究費助成事業基盤研究(B)

Category: 基盤研究(B)

Institution: 東北大学

2021/04/01 - 2024/03/31

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本年度はまず、大気中のエアロゾルを含む湿り空気の蒸発・凝縮・付着現象を伴うマルチフィジックス熱流動を支配する数理モデルを構築した。性能向上を目的に産業用ガスタービンコンプレッサー（ＧＴＣ）でＧＴＣ入口に液滴を噴霧（吸気冷却）することが知られているが、それに相反して大気中のエアロゾルがＧＴＣ翼に付着することで性能が低下する問題が指摘されている。今回構築した数理モデルをこれまで開発してきたＧＴＣの熱流動大規模シミュレーション技術に融合して、産業用ＧＴＣ内の高湿り空気熱流動をスーパーコンピュータにより大規模数値解析した。さらに液滴噴霧を伴うＧＴＣ内部熱熱流動がＧＴＣ性能に与える影響を明らかにした。これまでもＧＴＣ翼表面の微小粒子付着と湿りとの間に強い相関があることが研究により報告されていたが、逆圧力勾配の強いＧＴＣ内部では高温になって湿りが蒸発すると思われてきた経緯があり、湿りの起源について明確な分析はなされてこなかった。今回の研究では、ＧＴＣ入口から流入した直径1ミクロン以下の微小粒子が、ＧＴＣ初段動翼の遷音速域で加速されることで非平衡凝縮が発生して粒子周りに液滴が形成され、それが翼に付着する可能性が示された。特に、湿度がゼロの場合と湿度が９０％の場合について粒子の付着率を比較したところ、湿度９０％の方が５７倍付着率が高いことが示された。この結果は大気中の湿度が予想以上にＧＴＣ翼へのエアロゾル付着を助長している可能性を示唆している。さらに液滴噴霧の際のＧＴＣ入口からの液滴が、微小粒子の翼への付着を促進することも示された。本研究の成果は、Int. J. Heat and Mass Transfer (IF=5.6)に掲載された。
非平衡凝縮に遭遇する超臨界流体を支配するマルチフィジックス熱流動の解明

宮澤弘法

Offer Organization: 日本学術振興会

System: 科学研究費助成事業特別研究員奨励費

Category: 特別研究員奨励費

Institution: 東北大学

2017/04/26 - 2019/03/31

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近年，超臨界二酸化炭素を作動流体とする次世代の発電技術の研究・開発が進められている．その構成要素の一つである遠心圧縮機の内部では，臨界点に近い高圧条件下において二酸化炭素の非平衡凝縮が生じる可能性が指摘されている．一方で，高圧条件下の非平衡凝縮現象については未解明な点が多く，流動場や圧縮機の翼への影響は明らかにされていない．昨年度はそのような二酸化炭素の流動を解析するための数値解法を開発し，高圧条件下の非平衡凝縮を伴う二次元ノズル内流れの実験と数値シミュレーションとの比較によって，その妥当性を示した．また“凝縮が生じない”と仮定したケースとの比較によって流れ場への影響を評価した．本年度はまず初めに，臨界点に近い高圧条件下において二酸化炭素の非平衡凝縮が生じる流れについて，数値シミュレーションの際に理想気体を仮定した場合と実在気体を仮定した場合に生じる流れ場への影響を明らかにするために，二次元のラバルノズル内流れの実験を対象とした数値解析を行った．ノズルのセンターライン上の静圧分布をそれぞれ実験値と比較したところ，実在気体を仮定したケースでのみ，実験で見られた凝縮潜熱による圧力回復を捉えた．一方で，理想気体を仮定したケースはノズルの膨張部において静圧が実験値と大きくかけ離れた．以上の結果から，高圧条件下における非平衡凝縮が生じる流れの数値シミュレーションを行う際には実在気体効果の考慮が必要不可欠であることを示した．次に，二次元を対象に設計された計算プログラムを三次元へと拡張し，同様のノズル内流れ実験を対象としてプログラムの検証を行い，その妥当性を確認した．この三次元化したプログラムをさらに発展させ，超臨界二酸化炭素を作動流体とする遠心圧縮機の内部流動を解析するためのプログラムの開発に取り組み，ディフューザを除く翼列区間を通過する流れを解析できるまでに至った．