Name

MIYAGAWA, Kazuyoshi

Official Title

Professor

Affiliation

（School of Fundamental Science and Engineering）

Contact Information

Mail Address

Mail Address
k-miyagawa@waseda.jp

URL

Grant-in-aids for Scientific Researcher Number
30623673

Sub-affiliation

Sub-affiliation

Faculty of Science and Engineering（Graduate School of Fundamental Science and Engineering）

Affiliated Institutes

燃焼・伝熱工学研究所

研究所員 2014-2019

燃焼・伝熱工学研究所

研究所員 2014-

熱エネルギー変換工学・数学融合研究所

研究所員 2017-

各務記念材料技術研究所

兼任研究員 2017-2018

理工学術院総合研究所（理工学研究所）

兼任研究員 2018-

燃焼・伝熱工学研究所

プロジェクト研究所所長 2019-

燃焼・伝熱工学研究所

研究所員 2019-

フロンティア流体構造連成解析研究所

研究所員 2019-

数理エネルギー変換工学研究所

研究所員 2019-2019

Educational background・Degree

Degree

Doctor of Engineering Coursework OSAKA University Fluid engineering

Academic Society Joined

The Japan Society of Mechanical Engineers

Turbomachinery Society of Japan

International Electrotechnical Commission MT28 Working Group Member

Award

 

2010/05

 

2006/05

 

2001/05

Research Field

Keywords

Fluid Machinery, Fluid Engineering, Cavitation, Flow Induced Vibration

Grants-in-Aid for Scientific Research classification

Engineering / Mechanical engineering / Fluid engineering

Cooperative Research Theme Desire

Internal flow and flow induced vibration for turbomachinery

Institution：Cooperative research with other research organization of universities, etc.

Pand reliability improvement for hydraulic Turbine and Turbopump

Institution：Cooperative research with other research organization including private (industrial) sectors

Purpose：Technical consultation、Sponsord research、Collaboration research、Other

Performance and reliability improvement for centrifugal compressor and radial turbine

Institution：Cooperative research with other research organization including private (industrial) sectors

Purpose：Technical consultation、Sponsord research、Collaboration research、Other

Paper

A New technology for suppressing pressure pulsation in a draft tube by grooved runner cone

T.Sano, K.Miyagawa、

Proceeding of ASME-JSME-KSME Joint Fluids Engineering Conference 2011 2011/07-

Status of Integrated IHX/Pump Development for JSFR

T.HANDA,Y.ONO,K.MIYAGAWA

Journal of Nuclear Science and Technology Vol.48(No.4) p.669 - 6762011/04-

ディフューザ入口速度分布が円錐型ディフューザ内部のキャビテーションサージに及ぼす影響

米澤宏一、小西大介、田中さや香、宮川和芳、辻本良信

ターボ機械 Vol.39(No.8) p.458 - 4662011/08-

Experimental Study and Numerical Simulation of Cavity Oscillation in a Conical Diffuser

Changkun Chen, Christophe Nicolet, Koichi Yonezawa, Mohamed Farhat, Francois Avellan, Kazuyoshi Miyagawa and Yoshinobu Tsujimoto

International Journal of Fluid Machinery and Systems Vol.3(No.1) p.91 - 1012010/01-

Experimental Study and Numerical Simulation of Cavity Oscillation in a Diffuser with Swirling Flow

Changkun Chen, Christophe Nicolet, Koichi Yonezawa, Mohamed Farhat, Francois Avellan, Kazuyoshi Miyagawa and Yoshinobu Tsujimoto

International Journal of Fluid Machinery and Systems Vol.3(No.1) p.80 - 902010/01-

流体機械に関連する諸問題

宮川和芳

ターボ機械 Vol.38(No.1) p.4 - 112010/01-

Dynamic Characteristics of the Radial Clearance Flow between Axially Oscillating Rotational Disk and Stationary Disk

H.Horiguchi、Y.Ueno、K.Takahashi、K.Miyagawa and Y.Tsujimoto

International Journal of Fluid Machinery and Systems Vol.2(No.2) p.147 - 1552009/04-

回転しながら軸方向に振動する円盤と静止円盤の間の半径方向流れの動特性

堀口祐憲、上野圭徳、高橋康太朗、宮川和芳、辻本良信

ターボ機械 Vol.37(No.1) p.53 - 622009/01-

Study on Internal Flow and New Design Technology for a Francis Turbine Runner

K.Miyagawa, K.Yasuda, Y.Iwasaki

Proceeding of 20th IAHR Symposium on Hydraulic machinery and systems 2008/08-

ターボ機械インペラ、ブレードの製造技術

宮川和芳

ターボ機械 Vol,36(No.5) p.1 - 22008/05-

CFDによるターボ機械流体関連振動の解明

宮川和芳

ターボ機械 Vol.36(No.1) p.27 - 342008/01-

Large-eddy simulation of non-cavitating and cavitating flows in an elbow draft tube

Y.Guo, C.Kato, K.Miyagawa

Proceeding of 23rd IAHR Symposium on Hydraulic machinery and systems 2006/10-

Mitigation of draft tube flow instability with auxiliary parts in high head pump-turbine

K.Miyagawa, T.Sano, N.Kunimatsu, T.Aki, M.Nishi

Proceeding of 23rd IAHR Symposium on Hydraulic machinery and systems 2006/10-

Prediction method of required time of the siphon formation with numerical simulation

K.Tanaka, I.Ishida, S.Yamane, K.Miyagawa, K.Kobayashi

Proceeding of 23rd IAHR Symposium on Hydraulic machinery and systems 2006/10-

High Temperature NPSH and Its Application for a Feed water System

J.Manabe, K.Miyagawa

JSME International Journal Series B Vol.49(No.2) p.352 - 3592006-

高信頼性を実現するロケットエンジン用機器の設計技術

吉川公人, 小河原彰, 宮川和芳, 赤沢公雄, 稲田満

三菱重工技報 Vol.42(No.5) 2005/12-

High Temperature NPSH and Its Application for a Feed water System

J.Manabe, K.Miyagawa

Proceeding of 13th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE13) 2005/05-

水車分科会報告・本川発電所新型ランナの開発・導入について

宮川和芳

ターボ機械 Vol.32(No.11) p.4 - 72004/11-

Numerical Analysis of unstable phenomena and stabilizing modification of an impeller in a centrifugal pump

M.Iino, K.Tanaka, K.Miyagawa, T.Okubo

Proceeding of 22nd IAHR Symposium on Hydraulic machinery and systems 2004/06-

Study of Internal Flow and Performance Improvement for Centrifugal Pump

K.Miyagawa, S.Aoki, T.Osada

Proceeding of 22nd IAHR Symposium on Hydraulic machinery and systems 2004/06-

Study on stay vane instability due to vortex shedding

K.Miyagawa, S.Fukao, Y.Kawata

Proceeding of 22nd IAHR Symposium on Hydraulic machinery and systems 2004/06-

CFD技術の現場・各種ターボ機械開発設計へのCFDの適用事例

宮川和芳

ターボ機械 Vol.32(No.5) p.18 - 232004/05-

地球温暖化抑制に有効な高効率水車の開発

宮川和芳、前川真丈、福田暢英

三菱重工技報 Vol.41(No.3) 2004/05-

ターボ機械を支える先進流動解技術

内田澄生, 宮脇俊裕, 宮川和芳, 古賀淳, 石坂浩一, 茨木誠一

三菱重工技報 Vol.40(No.6) 2003/11-

Application method of runner with splitter blade for improvement of ancillary services by using reversible pump-turbine

M.Inagaki, N.Umeda, K.Miyagawa, T.Namba

Proceeding of 7th AICFM 2003/10-

Numerical Analysis of 3D Internal Flow with Unstable Phenomena in a Centrifugal Pump

M.Iino, K.Tanaka, K.Miyagawa, T.Ookubo

Proceeding of 7th AICFM 2003/10-

Physical modeling and simulation of leading edge cavitation application to an industrial inducer

Y.A.Bouziad, M.Farhat, F.Avellan, K.Miyagawa

Proceeding of 5th International Symposium on cavitation, CAV2003 2003/10-

Study of cavitation erosion on hydraulic turbine runner

M.Maekawa, K.Miyagawa

Proceeding of 5th International Symposium on cavitation, CAV2003 2003/10-

Study of vibration mechanism for hydraulic turbine stay vanes

K.Miyagawa, Y.Kawata, Y.Iwasaki

Proceeding of 7th AICFM 2003/10-

Development of a low noise pump by new design concept

K.Miyagawa, R.Sato

Proceeding of 4th ASME-JSME Joint Conference Fluid Engineering Division Summer Meeting 2003/06-

Experimental study on unstable characteristics of mixed-flow pump at low flow-rates

H.Funakoshi, H.Tsukamoto, K.Miyazaki, K.Miyagawa

Proceeding of 4th ASME-JSME Joint Fluids Engineering Conference 2003/06-

Numerical simulation of hysteresis on head/discharge characteristics of a centrifugal pump

M.Iino, K.Tanaka, K.Miyagawa, T.Ookubo

Proceeding of 4th ASME-JSME Joint Fluids Engineering Conference 2003/06-

Flow instability in an elbow draft tube for a Francis pump-turbine

K.Miyagawa, K.Tsuji, J.Yahara, Y.Nomura

Proceeding of 21st IAHR Symposium on Hydraulic machinery and systems 2002/09-

Numerical analysis of unstable phenomena in a centrifugal pump

M.Iino, K.Tanaka, K.Miyagawa, T.Okubo

Proceeding of 21st IAHR Symposium on Hydraulic machinery and systems, 2002/09-

ランナ取替えによる既設水車のリパワリング技術の開発

宮川和芳, 辻浩二, 三戸良介, 長瀧正隆, 国松直斗 (四国電力)

三菱重工技報 Vol.39(No.3) p.148 - 1512002/05-

水車ドラフトチューブの内部流れの研究

前川真丈、 宮川和芳、 川田裕

ターボ機械 Vol.30(No.2) p.76 - 812002/02-

Study on flow behavior in draft tube for hydraulic turbine

M.Maekawa, K.Miyagawa, Y.Kawata

Proc. of 8th International Symposium on Flow Modeling and Turbulence Measurements 2001/12-

Development of High Head Reversible Pump-Turbine with Splitter Blade Runner

K.Miyagawa, T.Namba, K.Ikeda, S.Watanabe

Proceeding of 20th IAHR Symposium on Hydraulic machinery and systems 2000/08-

水車発電機の高効率化をめざした解析技術の動向・CFD解析(流動解析技術)

宮川和芳

電気評論 2000/07-

新設計コンセプトを用いた高性能水車の開発

宮川和芳、小室隆信

三菱重工技報 Vol.37(No.1) 2000/01-

水車の性能予測と模型試験結果

宮川和芳

ターボ機械 Vol.27(No.9) p.1 - 101999/09-

フランシス水車の性能に及ぼすランナスプリッタブレードの効果

宮川和芳、松下広

ターボ機械 Vol.27(No.6) p.377 - 3841999/06-

On the development of viscous solvers for computation of transient flows in turbomachines

Widermann A, Miyagawa K, Eguchi T

International Journal of Rotating Machines Vol.5(No.4) p.251 - 2611999/04-

Development of larger capacity Deriaz-pump-turbine

K.Miyagawa, K.Tsuji

Proceeding of 19th IAHR Symposium Vol.11998/10-

Study of Flow Phenomena in Spiral Casing and Double Circular Cascade of a Francis Turbine

K.Miyagawa, Y.Kawata, H.Fukuda

Proceeding of KSME-JSME Fluid Engineering Conference 1998/10-

水車・ポンプ水車の内部流れと高性能化技術

宮川和芳、小室隆信

三菱重工技報 Vol.35(No.3) 1998/05-

電力貯蔵技術の将来展望(揚水発電システム)

宮川和芳

エネルギーレビュー 1998/05-

補助羽根車付新型水車の開発

宮川和芳

電気現場技術 p.33 - 361998/05-

広域エネルギー貯蔵システム技術に関する研究会(3.2 揚水発電)

宮川和芳

日本機械学会動力エネルギシステム部門報告書 p.3.2.1 - 3.2.191998/03-

3D-Euler and Navier-Stokes Analysis of Flow Fields in Vaned Passages of Hydraulic Turbomachines

A.Wiedermann, K.Miyagawa

Proceeding of The 2nd ASIAN Computational Fluid Dynamics Conference (ACFD2) 1996/12-

数値解析のターボ機械への適用

宮脇俊裕、宮川和芳ら

三菱重工技報 Vol.33(No.4) 1996/07-

「最近のポンプ動向」ポンプの流動解析技術

宮川和芳

産業機械 p.16 - 191994/10-

水車平行型スピードリング内の流れの実験的研究

1宮川和芳、縄田秀夫、小室隆信

ターボ機械 Vol.20(No.11) p.718 - 7231992/11-

An Experimental Investigation of Fluid Exciting Force on a High Head Pump-Turbine Runner

K.Miyagawa et al.

Proceeding of International Symposium on Rotating Machinery 4 ISROMAC-4 1992/07-

Development of Super High Head and Large Capacity Pump-Turbine

H.Kanki, K.Miyagawa et

alMHI Technical Review Vol.29(No.2) 1992/06-

超高落差大容量ポンプ水車の開発研究

神吉博、宮川和芳ら

三菱重工技報 Vol.28(No.6) 1991/11-

Development of High Head Pump-Turbine

K.Miyagawa, et al

Proceeding of IAHR-1992

Lecture And Oral

Recent Research & Development Topics of Hydro-Turbomachinery

ASME-JSME FED2003/06

Detail

Poster presentation

Research Grants & Projects

Grant-in-aids for Scientific Research Adoption Situation

Research Classification：

Elucidation of flutter / divergence characteristics of elastic deformation propeller considering cavitation

2018/-0-2021/-0

Allocation Class：￥17290000

On-campus Research System

Special Research Project

低密度極低温ターボポンプの効率、キャビテーション性能向上に関する最適設計手法の研究

2011

Research Results Outline：１．背景　液体水素、LNG等の輸送に使われる極低温用ポンプに関して、今後、ロケット向け再利用型ターボポンプや液体水素供給用ポンプ、環境負荷低減のための１．背景　液体水素、LNG等の輸送に使われる極低温用ポンプに関して、今後、ロケット向け再利用型ターボポンプや液体水素供給用ポンプ、環境負荷低減のための高効率LNGポンプなどの開発が予定されている。これらの種類のポンプについては、従来より産業用ポンプ...１．背景　液体水素、LNG等の輸送に使われる極低温用ポンプに関して、今後、ロケット向け再利用型ターボポンプや液体水素供給用ポンプ、環境負荷低減のための高効率LNGポンプなどの開発が予定されている。これらの種類のポンプについては、従来より産業用ポンプの開発研究成果の横通しが実施され実用化されてはいるが、前述の用途ではさらなる効率、信頼性の向上、運用範囲の拡大が求められる。特に、液体密度の小さな液体向けターボポンプに関しては、羽根車の設計形状も流体密度の大きな産業用ポンプ、流体密度の小さな遠心圧縮機の両方の特徴が混在していて、効率、キャビテーション等の流体性能向上のための最適化手法が十分研究されてはいなく、内部流れの精査による性能改善の余地が残っている。本研究では、従来研究提案者が実施してきた遠心羽根車の内部流れ、キャビテーション性能改善の研究成果をベースに特に流体密度の小さな極低温流体用ターボポンプ課題を解明し、今後開発されるポンプの最適設計コンセプトを構築、性能向上に資する。２．研究目的　低密度極低温用ターボポンプの設計点、非設計点での損失発生メカニズムの解明、キャビテーション性能の予測、およびそれらに基づく設計指針の構築３．研究結果３．１　低密度極低温向け（液体水素）ターボポンプの仕様、設計手法のベンチマーク従来の国内外の低密度極低温向けターボポンプとしてLE7、LE5、RL10A、J-2、J-2S、SSME等のロケットエンジン向け液体水素ターボポンプ他の寸法、形状、性能を調査し、設計手法、特徴等をまとめた。ベンチマークの結果、角運動量を決めるインペラ出口角等の最適化は検討の余地があり、以下仕様のJAXA液体水素ターボポンプに関して検討を進めることとなった。検討仕様（ポンプ形式：インデューサ付2段遠心ポンプ、回転数：42000rpm、流量34.3kg/s、比速度140rpm,m,m3/min、入口圧力0.34MPa、出口圧力26.7MPa、入口温度20.7K、インデューサ直径163.8mm、主羽根車直径238mm）ただし、本研究では、上記仕様のうちインペラの３．２　遠心羽根車、ディフューザ形状モデリング手法の構築　一次元性能予測、CFD等の検討に用いることができる三次元羽根車、ディフューザの形状モデリングプログラムを構築。子午面、翼角分布で得た特徴をコントロールすることができるようにパラメータ設定を実施した。３．３　羽根車設計パラメータの変化による内部流れ、損失メカニズム変化の定量的予測　要求仕様に合わせて羽根車を設計し、それらの負荷を変化させることにより羽根車の内部流れ、損失発生メカニズムの定量的変化を把握した。　翼出口角を大きくすることにより高負荷化で下流ディフューザの損失が増加する。性能向上のためのポンプの反動度、負荷分担を明確にした。予測には、一次元損失モデルをベースとしたプログラムを作成し性能評価に用いた。３．４　CFDを用いた羽根車、ディフューザの最適代表寸法、三次元設計形状の検討　汎用CFDコードを用い一次元性能評価結果をベースに設計した羽根車、ディフューザのさらに詳しい内部流れを把握した。また、内部流れの評価により代表寸法の最適化を図った。３．５　低密度極低温流体向けポンプ羽根車、ディフューザの最適設計手法まとめ　圧縮機、水用ポンプ羽根車との比較をベースに、低密度極低温流体用ターボポンプの設計手法をまとめ、最適設計結果のポンプ形状に関しては、効率、キャビテーション性能を設計点、非設計点で予測し、設計データベースとして整理する。また、流体密度に関しての設計手法もまとめる。４．成果　従来の極低温用ポンプは、信頼性の確保を最重要プライオリティとして設計されてきたが、本研究では、低密度流体向け羽根車の流体性能、設計手法を検討し、さらなる効率、キャビテーション性能の向上を検討した。空気機械と水力機械の中有間的特徴を有する低密度流体向けポンプの研究は、流体密度に関して設計手法の横通しを図るものであり、新しいトレードオフの実施方法、形状決定プロセス等が設計指針の他成果として残り、今後の流体機械開発に有用である。

Lecture Course

Course TitleSchoolYearTerm
Basic Experiments in Science and Engineering 2A Kikai KoukuSchool of Fundamental Science and Engineering2019spring semester
Applied Mechanics and Aerospace TechnologySchool of Fundamental Science and Engineering2019spring semester
Applied Mechanics and Aerospace Technology [S Grade]School of Fundamental Science and Engineering2019spring semester
Fluid Mechanics 1School of Fundamental Science and Engineering2019spring semester
Fluid Mechanics 1 [S Grade]School of Fundamental Science and Engineering2019spring semester
Fluid Mechanics 2School of Fundamental Science and Engineering2019fall semester
Fluid Mechanics 2 [S Grade]School of Fundamental Science and Engineering2019fall semester
Mechanical and Aerospace Engineering Laboratory 1School of Fundamental Science and Engineering2019spring semester
Mechanical and Aerospace Engineering Laboratory 1 [S Grade]School of Fundamental Science and Engineering2019spring semester
Mechanical and Aerospace Engineering Laboratory 2School of Fundamental Science and Engineering2019fall semester
Mechanical and Aerospace Engineering Laboratory 2 [S Grade]School of Fundamental Science and Engineering2019fall semester
SeminarSchool of Fundamental Science and Engineering2019full year
Seminar [S Grade]School of Fundamental Science and Engineering2019full year
Graduation ThesisSchool of Fundamental Science and Engineering2019full year
Graduation Thesis [S Grade]School of Fundamental Science and Engineering2019full year
TurbomachinerySchool of Fundamental Science and Engineering2019fall semester
Numerical AnalysisSchool of Fundamental Science and Engineering2019spring semester
Master's Thesis (Department of Applied Mechanics)Graduate School of Fundamental Science and Engineering2019full year
Research on Fluid EngineeringGraduate School of Fundamental Science and Engineering2019full year
Fluid Induced VibrationsGraduate School of Fundamental Science and Engineering2019spring semester
Advanced fluid machineryGraduate School of Fundamental Science and Engineering2019fall semester
Seminar on Fluid machinery AGraduate School of Fundamental Science and Engineering2019spring semester
Seminar on Fluid machinery BGraduate School of Fundamental Science and Engineering2019fall semester
Seminar on Fluid machinery CGraduate School of Fundamental Science and Engineering2019spring semester
Seminar on Fluid machinery DGraduate School of Fundamental Science and Engineering2019fall semester
Research on Fluid EngineeringGraduate School of Fundamental Science and Engineering2019full year
Seminar on Applied Mechanics AGraduate School of Fundamental Science and Engineering2019spring semester
Seminar on Applied Mechanics BGraduate School of Fundamental Science and Engineering2019fall semester

Created Textbook And Teaching Material And Reference Book

Turbopump

2007/07

HydroTurbine

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