ロケット用小型LH2ポンプの研究試作(その3)流力性能

Material type: 文書・図像類

Author: 山田, 仁ほか

Publisher: 航空宇宙技術研究所

Publication date: 1991-11

Material Format: Digital

Capacity, size, etc.: -

NDC: -

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Notes on use

Note (General)：: 上段ロケットならびに軌道間輸送機(OTV)などに必要となる小型高速液体水素ポンプの技術資料を取得するため,ロケット用小型LH2ポンプの試作研究を行った。前報その1(軸振動抑制対策(1))では,良好な軸振動特性が得られたことを述べ,前報その2(構造基本設計(2))ではポンプ羽根車材料の選定およびその強...

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Material Type: 文書・図像類
Title: ロケット用小型LH2ポンプの研究試作(その3)流力性能
Author/Editor: 山田, 仁
渡辺, 義明
平田, 邦夫
YAMADA, Hitoshi
WATANABE, Yoshiaki
HIRATA, Kunio
Author Heading: 山田, 仁
渡辺, 義明
平田, 邦夫
YAMADA, Hitoshi
WATANABE, Yoshiaki
HIRATA, Kunio
Publication, Distribution, etc.: 航空宇宙技術研究所
Publication Date: 1991-11
Publication Date (W3CDTF): 1991-11
Alternative Title: An Experimental Study of a Small High-Speed LH2 Pump for Rockets 3rd Report;Fluid dynamic Performance
Periodical title: 航空宇宙技術研究所報告 = Technical Report of National Aerospace Laboratory TR-1131
No. or year of volume/issue: 1131
Volume: 1131
Pages: 10-
ISSN (Periodical Title): ISSN : 0389-4010
Text Language Code: jpn
Subject Heading: liquid hydrogen pump; inducer; pump outlet guide vane
Target Audience: 一般
Note (General): 上段ロケットならびに軌道間輸送機(OTV)などに必要となる小型高速液体水素ポンプの技術資料を取得するため,ロケット用小型LH2ポンプの試作研究を行った。前報その1(軸振動抑制対策(1))では,良好な軸振動特性が得られたことを述べ,前報その2(構造基本設計(2))ではポンプ羽根車材料の選定およびその強度,軸推力の調整設計,軸受,軸シールの性能などについて,良好な性能が得られたことを報告した。引き続き第3報としてLH2ポンプの液体水素,液体窒素を用いた一般性能試験と吸込性能試験および羽根車の流力特性計算について述べるものである。実験の結果,LH2ポンプの性能,効率はほぼ予想した値であった。しかし出口案内羽根に高速回転下で性能の低下が見られたが,出口案内羽根の構造改善を行えばさらに数％の性能向上が期待できる。液体水素を用いた吸込性能試験では良好な吸込性能を示した。特にN=50,000rpmの高速回転下でも性能低下をほとんど示すことなく,飽和蒸気圧状態の液体水素を昇圧した。LH2ポンプの性能計算では主として中瀬・妹尾の方法を用いたが,設計流量付近で効率を考慮すれば,液体水素を用いた試験結果とほぼ一致した。
A small high-speed rocket engine hydrogen pump was designed, fabricated, and tested at the National Aerospace Laboratory (NAL)/National Space Development Agency (NASDA) turbopump test facilities using liquid nitrogen and liquid hydrogen as the working fluid in order to determine its associated fluid dynamic performance. Both the overall and suction performance are primarily focused on, with the overall performance being fairy good as was expected. However, at high-speed/high pressure conditions(50,000rpm) a clearances occurred between the pump casing and the pump outlet guide vane; thereby resulting in the pump outlet guide vane showing reduced performance than in low speed conditions (30,000 rpm). Design of the pump outlet guide vane is subsequently necessary to improve high-speed pump performance. Prediction of the impeller performance, being base on Senoo and Nakase′s theory, was found to be in good agreement with the experimental results when pump efficiency is taken into consideration. In addition, the inducer showed a smaller required net positive suction head (NPSH) value than the design value, in fact, it could operate even in a two-phase flow condition at the pump inlet.
資料番号: NALTR1131000
レポート番号: NAL TR-1131
Access Restrictions: 限定公開
Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）
https://irdb.nii.ac.jp
Original Data Provider (Database): 宇宙航空研究開発機構 : 宇宙航空研究開発機構リポジトリ