Faculty of Engineering

Kazuhiko Ogawa

  (小川 和彦)

Profile Information

Affiliation
Professor, Faculty of Engineering, Department of Mechanical Engineering for Transportation, Osaka Sangyo University
Degree
Doctor od Engineering(Kobe University)
工学博士(神戸大学)

Researcher number
30252802
J-GLOBAL ID
200901038579949550
researchmap Member ID
1000163371

Papers

 41
  • Kazuhiko Ogawa, Kazuki Aoyama
    Jounal of Osaka Sangyo University, 132 79-92, Mar, 2022  Peer-reviewedLead author
  • Kazuhiko Ogawa
    Proceedings of Automation, Instrumentation & Control Symposium 2018 (2018 ISA@Montreal), (14) 1-12, Oct 16, 2018  Peer-reviewed
    In this study, the measurement of the number and size of cavitation bubbles in the biased velocity distribution were performed at nine positions on the downstream side of a butterfly valve. In practical engineering, more than two valves are installed in a series or bends are installed just ahead of a valve to save space. In such cases, the cavitation occurrence will be affected by the biased velocity distribution in front of a valve. In the biased velocity distribution in which the velocity was larger on the nozzle side, there were very small differences in the number of the cavitation bubbles at each position. If a cavitation number was small to some extent, the number of cavitation bubbles at the orifice side also increased due to vena contracta. Moreover, the cavitation bubble occurrence on the nozzle side was more intense than in the biased velocity distribution in which the velocity was larger on the orifice side. Therefore, the installation of a valve where the flow velocity on the nozzle side becomes large should be avoided in actual piping.
  • OGAWA Kazuhiko, ZHU Jianing, AOYAMA Kazuki
    JOURNAL OF JAPAN SOCIETY FOR DESIGN ENGINEERING, 53(4) 333-346, Mar 1, 2018  Peer-reviewed
    The cavitation around a butterfly valve occurs because of the large flow separation behind the valve body and the interference of the flow from the nozzle side and the flow from the orifice side. To avoid this cavitation, the installation of perforated plates behind the valve are proposed in this study. From the experimental results, the cavitation noise can be reduced by the perforated plates. It was confirmed by the numerical analysis that the holes of the plates were helpful for pressure recovery behind the valve body. Butterfly valves are widely used in industry because of their compactness and simple construction. Many kinds of anti-cavitation valves have been proposed, however, those are relatively expensive and the structures are complicated. The installations of perforated plates are very easy and very effective in practical use.
  • Ogawa Kazuhiko
    Journal of The Japan Institute of Marine Engineering, 50(5) 599-599, 2015  
  • Kazuhiko OGAWA, Jun SHEN
    日本設計工学会誌、設計工学, 48(12) 571-578, Dec, 2013  Peer-reviewed
    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。

Misc.

 35

Books and Other Publications

 2

Presentations

 41
  • 千野一広, 掛川光彦, 井上栄一, 深尾典久
    令和2年度日本水道協会研究発表会, Nov 18, 2020, 日本水道協会
    バタフライ弁では中間開度でキャビテーション現象が発生者しやすく、流量制御の際の課題となっている。本研究では偏心型バタフライを対象として弁体に多数のフィンを設けた新型の弁を提案し、とくに中間弁開度から小弁開度においてキャビテーションを抑制すると共に、精度の高い流量制御特性を持つことを実証した。標準弁に比べ、流量制御範囲が広く、かつ流れ方向を問わずキャビテーションを抑制することができる弁体となっている。
  • 滋賀県東北部工業技術センター・令和2年度國友塾, Sep 25, 2020, 滋賀県東北部工業技術センター  Invited
    バルブ技術者のためにバルブ性能評価に焦点を当てた講習会が同センターで企画され、その第1回目として流体力学的な性能から見た評価法の講演の依頼を受け、講習を行ったものである。バルブの種類とその長所・短所、流体力学的な性能を表す各種の係数について、その基本的な考え方について述べた。
  • Kazuhiko OGAWA, Kazuki AOYMAM
    日本設計工学会2019年度春季大会研究発表講演会, May 26, 2019, 日本設計工学会
    自動車の安全な走行については, ASV(先進安全自動車)技術やACC(アダプティブ・クルーズ・コントロール)技術が進んではいるが,横風を受ける場合や,追い越しなど別の車両が近接して走行する場合に対しては,まだあまり研究がなされていない.特に,高速道路において他車を追い越す場合,車体周りに発生する剥離渦などの影響により,走行が不安定となり危険性が予測される.したがって,近接走行時の車体の空力特性の解明は重要と考える.本研究ではセダン、ハッチバック、ミニバンの満生の車体形状について実験および数値解析を行い、横力とヨーイングモーメントについては、トラックが後方から近づきトラックの前部が乗用車の後部と並んだ時ピーク値となること、またその直後その力とモーメントの向きが変わり始め、トラックの前部が乗用車の中央付近に達した時、次のピーク値をとることが明らかになった。
  • Zhu Jianing, Kazuhiko OGAWA
    日本設計工学会関西支部・ヒューマンサポートサイエンス学会平成28年度合同研究発表講演会, Nov 12, 2016, 日本設計工学会関西支部・ヒューマンサポートサイエンス学会
    本研究では、弁体の圧力損失が変わらないようにプレートに多数の孔を設け、流れの圧力回復を促進してキャビテーション気泡の成長を抑制する方法を見出した。キャビテーション流れの数値解析や、プレートの穴付近の挙動を可視化実験などによって考察し、弁下流で一種の呼吸効果をもたらすことにより、流れの圧力回復を促進し、キャビテーションの抑制を実現することができた。
  • 深尾典久, 滋賀県工業総合技術センター, 橋岡由男, 株式会社清水合金製作所, 掛川光彦, 千野一広, 酒井一昭, 滋賀県工業総合技術センタ, 井上栄一
    オープンCAEシンポジウム2015, Nov 28, 2015

Research Projects

 5

Industrial Property Rights

 4

研究テーマ

 3
  • 研究テーマ(英語)
    バタフライ弁のキャビテーション現象の抑制に関する研究
    キーワード(英語)
    キャビテーション、バタフライ弁、騒音抑制、壊食
    概要(英語)
    バタフライ弁はキャビテーションにさらされるため、壊食や騒音の問題が発生しやすい。本研究では配管、弁体形状の改善などによるキャビテーションの抑制方法について研究を行なう。
  • 研究テーマ(英語)
    非定常流れの車体の空力特性に対する影響に関する研究
    キーワード(英語)
    非定常流、空力特性、車体
    概要(英語)
    車体周りの流れにおいて、突風や急激な横風などが吹く場合に車両の横すべり、脱線などが発生しやすい。このような非定常性の強い流れが揚力、抗力、モーメントなどの空力性能に及ぼす影響について考察していく。
  • 研究テーマ(英語)
    キャビテーション、二相流等の数値解析
    キーワード(英語)
    数値解析、キャビテーション、二相流
    概要(英語)
    流体制御弁まわりのキャビテーション流れや、蒸気ヘッダー内部の気液二相流などの数値解析を行なっており、気液の運動について考察を行うと同時に、制御弁や蒸気ヘッダーの設計に有益な情報を提供する。