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CAVITATION JET PERFORMANCE ESTIMATION SYSTEM

Foreign code F140007809
File No. S2013-1145-N0
Posted date Jan 8, 2014
Country WIPO
International application number 2013JP053678
International publication number WO 2013125463
Date of international filing Feb 15, 2013
Date of international publication Aug 29, 2013
Priority data
  • P2012-038047 (Feb 23, 2012) JP
Title CAVITATION JET PERFORMANCE ESTIMATION SYSTEM
Abstract The present invention sets formula (1) for calculating an estimated cavitation jet performance (E). On the basis of data pertaining to a jet pressure (p1), a nozzle diameter (d) and a cavitation number (σ), and data pertaining to a cavitation jet performance (ERmax) for such data, the present invention specifies, in formula (1), the power index n(σ) of the term Xn(σ) pertaining to the power law of the jet pressure (p1) of the cavitation jet, and the power index m(σ) of the term Ym(σ) pertaining to the power law of the nozzle diameter (d) generating the cavitation jet. The present invention finds the estimated cavitation jet performance (E) using the above data pertaining to the jet pressure (p1), the nozzle diameter (d) and the cavitation number (σ), as well as formula (1) and the functions n(σ) and m(σ) for the specified power indices.
Outline of related art and contending technology BACKGROUND ART
A high-speed water jets water injected with cavitation bubbles cavitation jet can be obtained, (CP) , surface modification of metal material, and the cleaning apparatus, a chemical reaction processing or the like are used.
In this way, by the cavitation jet and, by surface modification of metal material, cleaning, or a chemical reaction and the like of the processing ability, the ability of the cavitation jet (hereinafter, 'the ability of the cavitation jet' may be referred to) is called.
Such cavitation jet performance, the injection pressure of the cavitation jet (nozzle upstream-side pressure), bubble collapse field and the shape of a nozzle (nozzle downstream pressure) the pressure (the size of the device) and the like, by hydrodynamic cavitation jet parameters are known to differ significantly.
For example, in , collapse of the cavitation bubbles caused by the impact processing is performed, only the injection pressure of the cavitation jet flow rate or even increase, as well as cavitation jet does not increase the ability, in some cases reduced.
In addition, certain flow rate even under the condition that the dimension of the growth time of the cavitation bubbles if a large increase in the development of cavitation bubbles is, as a result of the impact of bubble collapse large and the energy, cavitation jet performance is increased.
Furthermore, the size of the cavitation erosion is generally proportional to the square of the fluid device 3 and the erosion becomes large although the power law of the erosion is known, details are unknown. In addition, flow rate and power law, for the exponent, the cavitation strength is proportional to the energy of the flow if the exponent becomes 3, the exponent is 4-11 have been reported and widely varied, and the detail is uncertain.
For this reason, conventionally, high-efficiency cavitation jet use or carry out, using a cavitation jet cavitation jet generating device design and fabrication of a case in which, the target estimation using a cavitation jet flow generating apparatus, or for estimation of the trial model machine made, by performing an actual test, to estimate the ability of the cavitation jet has been carried out.
Such as a cavitation jet performance of the estimation method, using an impact force measuring sensor is a method for estimating the impact of cavitation has been proposed (see Patent Document 1). This is in fact a putative target cavitation jet generating device is used, each of the conditions (nozzle upstream pressure, downstream pressure nozzle, the nozzle diameter) of the impact force actually required to perform a measurement.
As another estimating method, estimation of the actual target of the fluid machine using a simulated model of the fluid machine, the cavitation strength of the fluid machine model are determined. The actual machine and the fluid model of the machine body size by using the similarity, the actual method of calculating the cavitation strength of the fluid machinery is proposed (see Patent Document 2) are. In addition, by using the supercomputer by performing a simulation of cavitation jet, attempt to predict the ability of the cavitation jet has been made.
Scope of claims (In Japanese)請求の範囲 [請求項1]
 キャビテーション噴流の推定キャビテーション噴流能力Eを求めるに際し、
 前記推定キャビテーション噴流能力Eを算出する以下の式(1)を設定するとともに、
[数1]

(式(1)において、
Fは前記キャビテーション噴流のキャビテーション数σの影響に関する項を表わす。
X n(σ)は前記キャビテーション噴流の噴射圧力p 1のべき乗則に関する項であって、そのべき指数n(σ)は前記キャビテーション数σの関数を表わす。
Y m(σ)は前記キャビテーション噴流を生じさせるノズル口径dのべき乗則に関する項であって、そのべき指数m(σ)は前記キャビテーション数σの関数を表わす。)
 上記の噴射圧力p 1、ノズル口径d、キャビテーション数σに関する各データ及びこれらのデータに対するキャビテーション噴流能力E Rmaxに関するデータから、上記式(1)中の、上記のべき指数についての関数n(σ),m(σ)を特定し、
 上記の噴射圧力p 1、ノズル口径d、キャビテーション数σに関する各データと、上記式(1)と、上記の特定されたべき指数についての関数n(σ),m(σ)とを用いて、前記推定キャビテーション噴流能力Eを求める
ことを特徴とする、キャビテーション噴流能力推定方法。

[請求項2]
 上記のキャビテーション噴流の推定キャビテーション噴流能力Eを算出する式(1)が以下の式(2)であり、
[数2]

(式(2)において、
E refは参照とするキャビテーション噴流のキャビテーション噴流能力を表わす。
p 1refは参照とする噴射圧力を表わす。
d refは参照とするノズル口径を表わす。
K nはノズル形状又は試験部形状に依存する形状関数を表す。
f(σ)は前記キャビテーション数σにおける影響関数を表わす。
f(σ ref)は参照とするキャビテーション数σ refにおける影響関数を表わす。)
 上記式(2)を用いて、推定キャビテーション噴流能力E cavを求める
ことを特徴とする請求項1記載のキャビテーション噴流能力推定方法。

[請求項3]
 上記式(2)において、K n=1である
ことを特徴とする請求項2記載のキャビテーション噴流能力推定方法。

[請求項4]
 上記の影響関数が、極大を示すキャビテーション数σの前後で異なった関数として定義されている
ことを特徴とする請求項2又は3に記載のキャビテーション噴流能力推定方法。

[請求項5]
 上記式(1)又は式(2)中の、上記のべき指数についての関数n(σ),m(σ)を特定するに際し、
 まず、上記のキャビテーション数σをパラメータとする噴射圧力p 1と前記噴射圧力p 1に対するキャビテーション噴流能力E Rmaxとの関係、及び上記のキャビテーション数σをパラメータとするノズル口径dと前記ノズル口径dに対するキャビテーション噴流能力E Rmaxとの関係をそれぞれ求め、
 上記の両関係から、上記のべき指数についての関数n(σ),m(σ)を特定する
ことを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載のキャビテーション噴流能力推定方法。

[請求項6]
 上記の推定キャビテーション噴流能力E cavを求めるに際し、
 上記の噴射圧力p 1、ノズル口径d、キャビテーション数σに関する各データについて、所定の演算順位を設定しておき、
 前記演算順位に従って順次、前記推定キャビテーション噴流能力E cavを求めていく
ことを特徴とする、請求項1~5のいずれか1項に記載のキャビテーション噴流能力推定方法。

[請求項7]
 キャビテーション噴流の噴射圧力p 1、前記キャビテーション噴流を生じさせるノズルの口径d、キャビテーション数σに関する各データ、及びこれらのデータに対するキャビテーション噴流能力E Rmaxに関するデータを蓄積するデータベースと、
 前記データベースに蓄積されたデータから、
 推定キャビテーション噴流能力Eを算出する以下の式(1)中の、
[数3]

(式(1)において、
Fは前記キャビテーション噴流のキャビテーション数σの影響に関する項を表わす。
X n(σ)は前記キャビテーション噴流の噴射圧力p 1のべき乗則に関する項であって、そのべき指数n(σ)は前記キャビテーション数σの関数を表わす。
Y m(σ)は前記キャビテーション噴流を生じさせるノズル口径dのべき乗則に関する項であって、そのべき指数m(σ)は前記キャビテーション数σの関数を表わす。)
上記のべき指数についての関数n(σ),m(σ)を特定する、べき指数特定手段と、
 上記の噴射圧力p 1、ノズル口径d、キャビテーション数σに関する各データと、上記式(1)と、上記の特定されたべき指数についての関数n(σ),m(σ)とを用いて、推定キャビテーション噴流能力Eを求める推定手段とをそなえた
ことを特徴とする、キャビテーション噴流能力推定システム。

[請求項8]
 キャビテーション噴流の噴射圧力p 1、前記キャビテーション噴流を生じさせるノズルの口径d、キャビテーション数σに関する各データ及びこれらのデータに対するキャビテーション噴流能力E Rmaxに関するデータを蓄積するデータベースに蓄積されたデータから、
 推定キャビテーション噴流能力Eを算出する以下の式(1)中の、
[数4]

(式(1)において、
Fは前記キャビテーション噴流のキャビテーション数σの影響に関する項を表わす。
X n(σ)は前記キャビテーション噴流の噴射圧力p 1のべき乗則に関する項であって、そのべき指数n(σ)は前記キャビテーション数σの関数を表わす。
Y m(σ)は前記キャビテーション噴流を生じさせるノズル口径dのべき乗則に関する項であって、そのべき指数m(σ)は前記キャビテーション数σの関数を表わす。)
上記のべき指数n(σ),m(σ)についての関数を特定する、べき指数特定手段と、
 上記の噴射圧力p 1、ノズル口径d、キャビテーション数σに関する各データと、上記式(1)と、上記の特定されたべき指数についての関数n(σ),m(σ)とを用いて、推定キャビテーション噴流能力Eを求める推定手段とをそなえた
ことを特徴とする、キャビテーション噴流能力推定装置。

[請求項9]
 キャビテーション噴流の噴射圧力p 1、前記キャビテーション噴流を生じさせるノズルの口径d、キャビテーション数σに関する各データ及びこれらのデータに対するキャビテーション噴流能力E Rmaxに関するデータを蓄積するデータベースに蓄積されたデータから、
 推定キャビテーション噴流能力Eを算出する以下の式(1)中の、
[数5]

(式(1)において、
Fは前記キャビテーション噴流のキャビテーション数σの影響に関する項を表わす。
X n(σ)は前記キャビテーション噴流の噴射圧力p 1のべき乗則に関する項であって、そのべき指数n(σ)は前記キャビテーション数σの関数を表わす。
Y m(σ)は前記キャビテーション噴流を生じさせるノズル口径dのべき乗則に関する項であって、そのべき指数m(σ)は前記キャビテーション数σの関数を表わす。)
上記のべき指数n(σ),m(σ)についての関数を特定しておき、
 上記の噴射圧力p 1、ノズル口径d、キャビテーション数σに関する各データと、上記式(1)と、上記の予め特定されたべき指数についての関数n(σ),m(σ)とを用いて、推定キャビテーション噴流能力Eを求める推定手段をそなえた
ことを特徴とする、キャビテーション噴流能力推定装置。

[請求項10]
 上記のキャビテーション噴流の推定キャビテーション噴流能力Eを算出する式(1)が以下の式(2)であり、
[数6]

(式(2)において、
E refは参照とするキャビテーション噴流のキャビテーション噴流能力を表わす。
p 1refは参照とする噴射圧力を表わす。
d refは参照とするノズル口径を表わす。
K nはノズル形状又は試験部形状に依存する形状関数を表す。
f(σ)は前記キャビテーション数σにおける影響関数を表わす。
f(σ ref)は参照とするキャビテーション数σ refにおける影響関数を表わす。)
 上記式(2)を用いて、推定キャビテーション噴流能力E cavを求める
ことを特徴とする請求項8又は9に記載のキャビテーション噴流能力推定装置。

[請求項11]
 上記式(2)において、K n=1である
ことを特徴とする請求項10記載のキャビテーション噴流能力推定装置。

[請求項12]
 上記の影響関数が、極大を示すキャビテーション数σの前後で異なった関数として定義されている
ことを特徴とする請求項10又は11に記載のキャビテーション噴流能力推定装置。

[請求項13]
 前記のべき指数を特定するために、
 上記のキャビテーション数σをパラメータとする噴射圧力p 1と前記噴射圧力p 1に対するキャビテーション噴流能力E Rmaxとの関係、及び上記のキャビテーション数σをパラメータとするノズル口径dと前記ノズル口径dに対するキャビテーション噴流能力E Rmaxとの関係をそれぞれ求める手段と、
 上記の両関係から、上記のべき指数についての関数n(σ),m(σ)を特定する手段とがそなえられた
ことを特徴とする請求項10又は11に記載のキャビテーション噴流能力推定装置。

[請求項14]
 前記推定手段が、
 上記の噴射圧力p 1、ノズル口径d、キャビテーション数σに関する各データについて、所定の演算順位を設定する手段と、
 前記演算順位に従って順次、推定キャビテーション噴流能力E cavを求めていく手段とを有する
ことを特徴とする、請求項8~13のいずれか1項に記載のキャビテーション噴流能力推定装置。

[請求項15]
 コンピュータを、
 キャビテーション噴流の噴射圧力p 1、前記キャビテーション噴流を生じさせるノズルの口径d、キャビテーション数σに関する各データ、及びこれらのデータに対するキャビテーション噴流能力E Rmaxに関するデータを蓄積するデータベースに蓄積されたデータから、推定キャビテーション噴流能力Eを算出する以下の式(1)中の、
[数7]

(式(1)において、
Fは前記キャビテーション噴流のキャビテーション数σの影響に関する項を表わす。
X n(σ)は前記キャビテーション噴流の噴射圧力p 1のべき乗則に関する項であって、そのべき指数n(σ)は前記キャビテーション数σの関数を表わす。
Y m(σ)は前記キャビテーション噴流を生じさせるノズル口径dのべき乗則に関する項であって、そのべき指数m(σ)は前記キャビテーション数σの関数を表わす。)
上記のべき指数についての関数n(σ),m(σ)を特定する、べき指数特定手段と、
 上記の噴射圧力p 1、ノズル口径d、キャビテーション数σに関する各データと、上記式(1)と、上記の特定されたべき指数についての関数n(σ),m(σ)とを用いて、推定キャビテーション噴流能力Eを求める推定手段として機能させるためのプログラム。

[請求項16]
 コンピュータを、
 キャビテーション噴流の噴射圧力p 1、前記キャビテーション噴流を生じさせるノズルの口径d、キャビテーション数σに関する各データ、及びこれらのデータに対するキャビテーション噴流能力E Rmaxに関するデータを蓄積するデータベースに蓄積されたデータから、推定キャビテーション噴流能力Eを算出する以下の式(1)中の、
[数8]

(式(1)において、
Fは前記キャビテーション噴流のキャビテーション数σの影響に関する項を表わす。
X n(σ)は前記キャビテーション噴流の噴射圧力p 1のべき乗則に関する項であって、そのべき指数n(σ)は前記キャビテーション数σの関数を表わす。
Y m(σ)は前記キャビテーション噴流を生じさせるノズル口径dのべき乗則に関する項であって、そのべき指数m(σ)は前記キャビテーション数σの関数を表わす。)
上記のべき指数についての関数n(σ),m(σ)を特定することにより得られた上記のべき指数についての関数n(σ),m(σ)と、上記の噴射圧力p 1、ノズル口径d、キャビテーション数σに関する各データと、上記式(1)とを用いて、推定キャビテーション噴流能力Eを求める推定手段として機能させるためのプログラム。

[請求項17]
 上記のキャビテーション噴流の推定キャビテーション噴流能力Eを算出する式(1)が以下の式(2)であり、
[数9]

(式(2)において、
E refは参照とするキャビテーション噴流のキャビテーション噴流能力を表わす。
p 1refは参照とする噴射圧力を表わす。
d refは参照とするノズル口径を表わす。
K nはノズル形状又は試験部形状に依存する形状関数を表す。
f(σ)は前記キャビテーション数σにおける影響関数を表わす。
f(σ ref)は参照とするキャビテーション数σ refにおける影響関数を表わす。)
 上記式(2)を用いて、推定キャビテーション噴流能力E cavを求める
ことを特徴とする請求項15又は16に記載のプログラム。

[請求項18]
 上記式(2)において、K n=1である
ことを特徴とする請求項17記載のプログラム。

[請求項19]
 請求項15~18のいずれか1項に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

[請求項20]
 請求項2乃至6のいずれか1項に記載のキャビテーション噴流能力推定方法によって前記推定キャビテーション噴流能力E cavを求め、
 前記推定キャビテーション噴流能力E cavと、前記推定キャビテーション噴流能力E cavに対応する前記キャビテーション噴流の実測キャビテーション噴流能力E Rmax expとを比較して、キャビテーション噴流能力推定誤差を求める
ことを特徴とする、キャビテーション噴流推定誤差算出方法。

[請求項21]
 請求項20に記載のキャビテーション噴流推定誤差算出方法によって前記キャビテーション噴流能力推定誤差を求め、
 前記キャビテーション噴流能力推定誤差に基づいて、キャビテーション噴流能力推定精度の評価を行う
ことを特徴とする、キャビテーション噴流能力評価方法。

[請求項22]
 請求項8乃至14のいずれか1項に記載のキャビテーション噴流能力推定装置と、
 前記キャビテーション噴流能力推定装置によって求められた推定キャビテーション噴流能力E cavと、前記推定キャビテーション噴流能力E cavに対応する前記キャビテーション噴流の実測キャビテーション噴流能力E Rmax expとを比較して、キャビテーション噴流能力推定誤差を求める手段をそなえた
ことを特徴とする、キャビテーション噴流推定誤差算出装置。

[請求項23]
 請求項22に記載のキャビテーション噴流推定誤差算出装置と、
 前記キャビテーション噴流推定誤差算出装置によって求められた前記キャビテーション噴流能力推定誤差に基づいて、キャビテーション噴流能力推定精度の評価を行う手段をそなえた
ことを特徴とする、キャビテーション噴流能力評価装置。

[請求項24]
 コンピュータを、
 キャビテーション噴流の噴射圧力p 1、前記キャビテーション噴流を生じさせるノズルの口径d、キャビテーション数σに関する各データ、及びこれらのデータに対するキャビテーション噴流能力E Rmaxに関するデータを蓄積するデータベースに蓄積されたデータから、推定キャビテーション噴流能力E cavを算出する以下の式(2)中の、
[数10]

(式(2)において、
E refは参照とするキャビテーション噴流のキャビテーション噴流能力を表わす。
p 1refは参照とする噴射圧力を表わす。
d refは参照とするノズル口径を表わす。
K nはノズル形状又は試験部形状に依存する形状関数を表す。
f(σ)は前記キャビテーション数σにおける影響関数を表わす。
f(σ ref)は参照とするキャビテーション数σ refにおける影響関数を表わす。)
上記のべき指数についての関数n(σ),m(σ)を特定する、べき指数特定手段と、
 上記の噴射圧力p 1、ノズル口径d、キャビテーション数σに関する各データと、上記式(2)と、上記の特定されたべき指数についての関数n(σ),m(σ)とを用いて、推定キャビテーション噴流能力E cavを求める推定手段と、
 前記推定キャビテーション噴流能力E cavと、前記推定キャビテーション噴流能力E cavに対応する前記キャビテーション噴流の実測キャビテーション噴流能力E Rmax expとを比較して、キャビテーション噴流能力推定誤差を求める手段として機能させるためのプログラム。

[請求項25]
 コンピュータを、
 キャビテーション噴流の噴射圧力p 1、前記キャビテーション噴流を生じさせるノズルの口径d、キャビテーション数σに関する各データ、及びこれらのデータに対するキャビテーション噴流能力E Rmaxに関するデータを蓄積するデータベースに蓄積されたデータから、推定キャビテーション噴流能力E cavを算出する以下の式(2)中の、
[数11]

(式(2)において、
E refは参照とするキャビテーション噴流のキャビテーション噴流能力を表わす。
p 1refは参照とする噴射圧力を表わす。
d refは参照とするノズル口径を表わす。
K nはノズル形状又は試験部形状に依存する形状関数を表す。
f(σ)は前記キャビテーション数σにおける影響関数を表わす。
f(σ ref)は参照とするキャビテーション数σ refにおける影響関数を表わす。)
上記のべき指数についての関数n(σ),m(σ)を特定することにより得られた上記のべき指数についての関数n(σ),m(σ)と、上記の噴射圧力p 1、ノズル口径d、キャビテーション数σに関する各データと、上記式(2)とを用いて、推定キャビテーション噴流能力E cavを求める推定手段と、
 前記推定キャビテーション噴流能力E cavと、前記推定キャビテーション噴流能力E cavに対応する前記キャビテーション噴流の実測キャビテーション噴流能力E Rmax expとを比較して、キャビテーション噴流能力推定誤差を求める手段として機能させるためのプログラム。

[請求項26]
 コンピュータを、
 キャビテーション噴流の噴射圧力p 1、前記キャビテーション噴流を生じさせるノズルの口径d、キャビテーション数σに関する各データ、及びこれらのデータに対するキャビテーション噴流能力E Rmaxに関するデータを蓄積するデータベースに蓄積されたデータから、推定キャビテーション噴流能力E cavを算出する以下の式(2)中の、
[数12]

(式(2)において、
E refは参照とするキャビテーション噴流のキャビテーション噴流能力を表わす。
p 1refは参照とする噴射圧力を表わす。
d refは参照とするノズル口径を表わす。
K nはノズル形状又は試験部形状に依存する形状関数を表す。
f(σ)は前記キャビテーション数σにおける影響関数を表わす。
f(σ ref)は参照とするキャビテーション数σ refにおける影響関数を表わす。)
上記のべき指数についての関数n(σ),m(σ)を特定する、べき指数特定手段と、
 上記の噴射圧力p 1、ノズル口径d、キャビテーション数σに関する各データと、上記式(2)と、上記の特定されたべき指数についての関数n(σ),m(σ)とを用いて、推定キャビテーション噴流能力E cavを求める推定手段と、
 前記推定キャビテーション噴流能力E cavと、前記推定キャビテーション噴流能力E cavに対応する前記キャビテーション噴流の実測キャビテーション噴流能力E Rmax expとを比較して、キャビテーション噴流能力推定誤差を求める手段と、
 前記キャビテーション噴流能力推定誤差に基づいて、キャビテーション噴流能力推定精度の評価を行う手段として機能させるためのプログラム。

[請求項27]
 コンピュータを、
 キャビテーション噴流の噴射圧力p 1、前記キャビテーション噴流を生じさせるノズルの口径d、キャビテーション数σに関する各データ、及びこれらのデータに対するキャビテーション噴流能力E Rmaxに関するデータを蓄積するデータベースに蓄積されたデータから、推定キャビテーション噴流能力E cavを算出する以下の式(2)中の、
[数13]

(式(2)において、
E refは参照とするキャビテーション噴流のキャビテーション噴流能力を表わす。
p 1refは参照とする噴射圧力を表わす。
d refは参照とするノズル口径を表わす。
K nはノズル形状又は試験部形状に依存する形状関数を表す。
f(σ)は前記キャビテーション数σにおける影響関数を表わす。
f(σ ref)は参照とするキャビテーション数σ refにおける影響関数を表わす。)
上記のべき指数についての関数n(σ),m(σ)を特定することにより得られた上記のべき指数についての関数n(σ),m(σ)と、上記の噴射圧力p 1、ノズル口径d、キャビテーション数σに関する各データと、上記式(2)とを用いて、推定キャビテーション噴流能力E cavを求める推定手段と、
 前記推定キャビテーション噴流能力E cavと、前記推定キャビテーション噴流能力E cavに対応する前記キャビテーション噴流の実測キャビテーション噴流能力E Rmax expとを比較して、キャビテーション噴流能力推定誤差を求める手段と、
 前記キャビテーション噴流能力推定誤差に基づいて、キャビテーション噴流能力推定精度の評価を行う手段として機能させるためのプログラム。

[請求項28]
 上記式(2)において、K n=1である
ことを特徴とする請求項24~27のいずれか1項に記載のプログラム。

[請求項29]
 請求項24~28のいずれか1項に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

[請求項30]
 キャビテーション噴流の噴射圧力p 1、前記キャビテーション噴流を生じさせるノズルの口径d、キャビテーション数σに関する各データ、及びこれらのデータに対するキャビテーション噴流能力E Rmaxに関するデータを蓄積するデータベースと、
 前記データベースに蓄積されたデータから、
 推定キャビテーション噴流能力Eを算出する以下の式(1)中の、
[数14]

(式(1)において、
Fは前記キャビテーション噴流のキャビテーション数σの影響に関する項を表わす。
X n(σ)は前記キャビテーション噴流の噴射圧力p 1のべき乗則に関する項であって、そのべき指数n(σ)は前記キャビテーション数σの関数を表わす。
Y m(σ)は前記キャビテーション噴流を生じさせるノズル口径dのべき乗則に関する項であって、そのべき指数m(σ)は前記キャビテーション数σの関数を表わす。)
上記のべき指数についての関数n(σ),m(σ)を特定する、べき指数特定手段とをそなえた
ことを特徴とする、キャビテーション噴流能力算出式特定システム。

[請求項31]
 キャビテーション噴流の噴射圧力p 1、前記キャビテーション噴流を生じさせるノズルの口径d、キャビテーション数σに関する各データ及びこれらのデータに対するキャビテーション噴流能力E Rmaxに関するデータを蓄積するデータベースに蓄積されたデータから、
 推定キャビテーション噴流能力Eを算出する以下の式(1)中の、
[数15]

(式(1)において、
Fは前記キャビテーション噴流のキャビテーション数σの影響に関する項を表わす。
X n(σ)は前記キャビテーション噴流の噴射圧力p 1のべき乗則に関する項であって、そのべき指数n(σ)は前記キャビテーション数σの関数を表わす。
Y m(σ)は前記キャビテーション噴流を生じさせるノズル口径dのべき乗則に関する項であって、そのべき指数m(σ)は前記キャビテーション数σの関数を表わす。)
上記のべき指数についての関数n(σ),m(σ)を特定する、べき指数特定手段をそなえた
ことを特徴とする、キャビテーション噴流能力算出式特定装置。

[請求項32]
 上記のキャビテーション噴流の推定キャビテーション噴流能力Eを算出する式(1)が以下の式(2)、
[数16]

(式(2)において、
E refは参照とするキャビテーション噴流のキャビテーション噴流能力を表わす。
p 1refは参照とする噴射圧力を表わす。
d refは参照とするノズル口径を表わす。
K nはノズル形状又は試験部形状に依存する形状関数を表す。
f(σ)は前記キャビテーション数σにおける影響関数を表わす。
f(σ ref)は参照とするキャビテーション数σ refにおける影響関数を表わす。)
である
ことを特徴とする請求項31記載のキャビテーション噴流能力算出式特定装置。

[請求項33]
 上記式(2)において、K n=1である
ことを特徴とする請求項32記載のキャビテーション噴流能力算出式特定装置。

[請求項34]
 上記の影響関数が、極大を示すキャビテーション数σの前後で異なった関数として定義されている
ことを特徴とする請求項32又は33に記載のキャビテーション噴流能力算出式特定装置。

[請求項35]
 前記べき指数特定手段が、
 上記のキャビテーション数σをパラメータとする噴射圧力p 1と前記噴射圧力p 1に対するキャビテーション噴流能力E Rmaxとの関係、及び上記のキャビテーション数σをパラメータとするノズル口径dと前記ノズル口径dに対するキャビテーション噴流能力E Rmaxとの関係をそれぞれ求める手段と、
 上記の両関係から、上記のべき指数についての関数n(σ),m(σ)を特定する手段とをそなえている
ことを特徴とする請求項32又は33に記載のキャビテーション噴流能力算出式特定装置。

[請求項36]
 コンピュータを、
 キャビテーション噴流の噴射圧力p 1、前記キャビテーション噴流を生じさせるノズルの口径d、キャビテーション数σに関する各データ、及びこれらのデータに対するキャビテーション噴流能力E Rmaxに関するデータを蓄積するデータベースに蓄積されたデータから、推定キャビテーション噴流能力Eを算出する以下の式(1)中の、
[数17]

(式(1)において、
Fは前記キャビテーション噴流のキャビテーション数σの影響に関する項を表わす。
X n(σ)は前記キャビテーション噴流の噴射圧力p 1のべき乗則に関する項であって、そのべき指数n(σ)は前記キャビテーション数σの関数を表わす。
Y m(σ)は前記キャビテーション噴流を生じさせるノズル口径dのべき乗則に関する項であって、そのべき指数m(σ)は前記キャビテーション数σの関数を表わす。)
上記のべき指数についての関数n(σ),m(σ)を特定する、べき指数特定手段として機能させるためのプログラム。

[請求項37]
 上記のキャビテーション噴流の推定キャビテーション噴流能力Eを算出する式(1)が以下の式(2)、
[数18]

(式(2)において、
E refは参照とするキャビテーション噴流のキャビテーション噴流能力を表わす。
p 1refは参照とする噴射圧力を表わす。
d refは参照とするノズル口径を表わす。
K nはノズル形状又は試験部形状に依存する形状関数を表す。
f(σ)は前記キャビテーション数σにおける影響関数を表わす。
f(σ ref)は参照とするキャビテーション数σ refにおける影響関数を表わす。)
であることを特徴とする請求項36記載のプログラム。

[請求項38]
 上記式(2)において、K n=1である
ことを特徴とする請求項37記載のプログラム。

[請求項39]
 請求項36~38のいずれか1項に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • TOHOKU UNIVERSITY
  • Inventor
  • SOYAMA, Hitoshi
IPC(International Patent Classification)
Specified countries National States: AE AG AL AM AO AT AU AZ BA BB BG BH BN BR BW BY BZ CA CH CL CN CO CR CU CZ DE DK DM DO DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM GT HN HR HU ID IL IN IS JP KE KG KM KN KP KR KZ LA LC LK LR LS LT LU LY MA MD ME MG MK MN MW MX MY MZ NA NG NI NO NZ OM PA PE PG PH PL PT QA RO RS RU RW SC SD SE SG SK SL SM ST SV SY TH TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN ZA ZM ZW
ARIPO: BW GH GM KE LR LS MW MZ NA RW SD SL SZ TZ UG ZM ZW
EAPO: AM AZ BY KG KZ RU TJ TM
EPO: AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
OAPI: BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG
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