JP2000145699A - ターボ形圧縮機 - Google Patents
ターボ形圧縮機Info
- Publication number
- JP2000145699A JP2000145699A JP10320655A JP32065598A JP2000145699A JP 2000145699 A JP2000145699 A JP 2000145699A JP 10320655 A JP10320655 A JP 10320655A JP 32065598 A JP32065598 A JP 32065598A JP 2000145699 A JP2000145699 A JP 2000145699A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- strut
- impeller
- turbo
- compressor
- struts
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Supercharger (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ストラット３の影響で発生する翼車４の振動
を防止する。 【解決手段】 翼車４の上流側軸端部を軸支するために
設けられた複数のストラット３を有するターボ形圧縮機
１であって、上記ストラット３は後縁が翼車の回転方向
と同じ方向に所要の角度曲っていて、ストラット３のウ
ェークの影響で生ずる翼流入速度の減少による翼迎え角
の増加を抑制するようにした。
を防止する。 【解決手段】 翼車４の上流側軸端部を軸支するために
設けられた複数のストラット３を有するターボ形圧縮機
１であって、上記ストラット３は後縁が翼車の回転方向
と同じ方向に所要の角度曲っていて、ストラット３のウ
ェークの影響で生ずる翼流入速度の減少による翼迎え角
の増加を抑制するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はターボ形圧縮機に係
り、特に翼車の上流側軸端部を軸支するストラットを有
するターボ形圧縮機に関する。
り、特に翼車の上流側軸端部を軸支するストラットを有
するターボ形圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１は水冷却式ターボ形遠心圧縮機の断
面図である。図において１はターボ形遠心圧縮機であ
る。２は空気入口、３はストラット、４は翼車である。
翼車４は軸受７および８により軸支されている。４ａは
翼、５はスクロール、６は圧縮空気の出口である。
面図である。図において１はターボ形遠心圧縮機であ
る。２は空気入口、３はストラット、４は翼車である。
翼車４は軸受７および８により軸支されている。４ａは
翼、５はスクロール、６は圧縮空気の出口である。
【０００３】ストラット３は３〜８枚で薄い流線形の板
状の部材であり、翼車４の軸中心線４ｂを含む平面内に
放射状に設けられており、流入する空気流１０をできる
だけ乱さないようにしている。
状の部材であり、翼車４の軸中心線４ｂを含む平面内に
放射状に設けられており、流入する空気流１０をできる
だけ乱さないようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図２は翼車のＰＣＤ
（pitch circle diameter 、翼高さの１／２の部位の直
径）を通る流線に沿って切断した展開図であり、翼入口
における速度三角形および空気流の流速を図示してい
る。図において、ｕはＰＣＤにおける翼の速度、ｃは空
気流の絶対流速、ｗは空気流の相対流速、βは迎え角で
ある。ストラットの下流ではストラットのウェークの影
響を受けて空気流は減速し、ｃ1 （ｃ1 ＝０．８〜０．
９ｃ）になる。そうするとｕ、ｃ、ｗの形成する図の実
線で示す速度三角形は図の点線に示すようにｕ、ｃ1 、
ｗ1 の形成する速度三角形に変化し、迎え角はβからβ
1 へ大きくなり、その部分では翼４ａ入口で流れの剥離
による失速領域に入ってしまい、翼に働く力が大きくな
る。したがって、翼車４は１回転毎にストラットの枚数
だけ振動が励起され、回転数をＮｒｐｍ、ストラットの
枚数をＡとすると、翼車４の励起回数はＡＮ回／分とな
り、これが翼車の固有振動数と一致すると翼車ははげし
い振動を起すことになる。翼車の回転が一定である場合
は固有振動数をずらせばよいが、可変である場合は、共
振回数の通過は避けられず、大きな問題となることがあ
る。
（pitch circle diameter 、翼高さの１／２の部位の直
径）を通る流線に沿って切断した展開図であり、翼入口
における速度三角形および空気流の流速を図示してい
る。図において、ｕはＰＣＤにおける翼の速度、ｃは空
気流の絶対流速、ｗは空気流の相対流速、βは迎え角で
ある。ストラットの下流ではストラットのウェークの影
響を受けて空気流は減速し、ｃ1 （ｃ1 ＝０．８〜０．
９ｃ）になる。そうするとｕ、ｃ、ｗの形成する図の実
線で示す速度三角形は図の点線に示すようにｕ、ｃ1 、
ｗ1 の形成する速度三角形に変化し、迎え角はβからβ
1 へ大きくなり、その部分では翼４ａ入口で流れの剥離
による失速領域に入ってしまい、翼に働く力が大きくな
る。したがって、翼車４は１回転毎にストラットの枚数
だけ振動が励起され、回転数をＮｒｐｍ、ストラットの
枚数をＡとすると、翼車４の励起回数はＡＮ回／分とな
り、これが翼車の固有振動数と一致すると翼車ははげし
い振動を起すことになる。翼車の回転が一定である場合
は固有振動数をずらせばよいが、可変である場合は、共
振回数の通過は避けられず、大きな問題となることがあ
る。
【０００５】このような場合は振動対策として、従来は
ウェークを極力小さくするためにストラット３の後縁形
状を薄くしたり、ストラット３と翼４ａ間の距離を大き
くしたりするほか、ストラット３のピッチを不等にした
りすることが行われていた。
ウェークを極力小さくするためにストラット３の後縁形
状を薄くしたり、ストラット３と翼４ａ間の距離を大き
くしたりするほか、ストラット３のピッチを不等にした
りすることが行われていた。
【０００６】しかし、ストラット３の形状を薄くするに
しても強度上の限度があるし、ストラット３と翼４ａと
の距離を大きく取ると圧縮機の形状が過大になってしま
ったりする。
しても強度上の限度があるし、ストラット３と翼４ａと
の距離を大きく取ると圧縮機の形状が過大になってしま
ったりする。
【０００７】本発明は従来技術のかかる問題点に鑑み案
出されたもので、ストラットのウェークによりその部分
の流速が減少してもその部分で翼の迎え角が変化しない
ようにすることにより、ストラットによる圧縮機の翼車
の振動を防止することができるターボ形圧縮機を提供す
ることを目的とする。
出されたもので、ストラットのウェークによりその部分
の流速が減少してもその部分で翼の迎え角が変化しない
ようにすることにより、ストラットによる圧縮機の翼車
の振動を防止することができるターボ形圧縮機を提供す
ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のターボ形圧縮機は、翼車の上流側軸端部を軸支
するために設けられた複数のストラットを有するターボ
形圧縮機であって、上記ストラットは後縁が翼車の回転
方向と同じ方向に所定の角度曲っていて、ストラットの
ウェークの影響で生ずる翼流入速度の減少による翼迎え
角の増加を抑制するようにしたものである。
本発明のターボ形圧縮機は、翼車の上流側軸端部を軸支
するために設けられた複数のストラットを有するターボ
形圧縮機であって、上記ストラットは後縁が翼車の回転
方向と同じ方向に所定の角度曲っていて、ストラットの
ウェークの影響で生ずる翼流入速度の減少による翼迎え
角の増加を抑制するようにしたものである。
【０００９】上記所定の角度は１０゜〜３０゜であるこ
とが好ましい。
とが好ましい。
【００１０】次に本発明の作用を説明する。ストラット
の後縁が翼車の回転方向と同じ方向に所定の角度曲って
いるので、翼入口におけるストラット下流部分の空気流
のベクトルは翼車の軸中心線と平行ではなく、所定の角
度傾いている。したがって、ストラット下流部分の翼入
口の速度三角形における空気流のベクトルは翼車の軸中
心線に対して翼車の回転方向と同じ方向に所定の角度傾
いており、ストラットを通る流れの迎え角とストラット
を通らない流れの迎え角とを同一に維持することがで
き、起振力が極端に小さくなるので翼車の振動を防止す
ることができる。
の後縁が翼車の回転方向と同じ方向に所定の角度曲って
いるので、翼入口におけるストラット下流部分の空気流
のベクトルは翼車の軸中心線と平行ではなく、所定の角
度傾いている。したがって、ストラット下流部分の翼入
口の速度三角形における空気流のベクトルは翼車の軸中
心線に対して翼車の回転方向と同じ方向に所定の角度傾
いており、ストラットを通る流れの迎え角とストラット
を通らない流れの迎え角とを同一に維持することがで
き、起振力が極端に小さくなるので翼車の振動を防止す
ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下本発明の１実施形態について
図面を参照しつつ説明する。図３は本発明のターボ形圧
縮機の説明用の図面であり、翼車のＰＣＤを通る流線に
沿って切断した展開図である。本図において、図１およ
び図２を用いて説明したのと共通の部分については、同
一の符号を付している。ターボ形圧縮機１は、図１に示
すように、翼車４の上流側の軸端部を軸支する軸受７を
支持するように、ケーシング９から内方に向って突設し
た複数のストラット３ａを有している。ストラット３ａ
は図３に示すように後縁が、翼車４の回転方向と同じ方
向に所定の角度θ曲っている。したがって、ストラット
３ａのまわりを通って流出する空気流は、ストラット３
ａを通らない空気流が翼車４の軸中心線４ｂに平行な流
れであるのに対し、所定の角度θ傾いている。
図面を参照しつつ説明する。図３は本発明のターボ形圧
縮機の説明用の図面であり、翼車のＰＣＤを通る流線に
沿って切断した展開図である。本図において、図１およ
び図２を用いて説明したのと共通の部分については、同
一の符号を付している。ターボ形圧縮機１は、図１に示
すように、翼車４の上流側の軸端部を軸支する軸受７を
支持するように、ケーシング９から内方に向って突設し
た複数のストラット３ａを有している。ストラット３ａ
は図３に示すように後縁が、翼車４の回転方向と同じ方
向に所定の角度θ曲っている。したがって、ストラット
３ａのまわりを通って流出する空気流は、ストラット３
ａを通らない空気流が翼車４の軸中心線４ｂに平行な流
れであるのに対し、所定の角度θ傾いている。
【００１２】図３には、翼４ａ入口における速度三角形
を示しており、点線の速度三角形（ｗ2 、ｕ、ｃ2 ）は
ストラット３ａを通る空気流のものであり、実線の速度
三角形（ｗ、ｕ、ｃ）はストラット３ａを通らない空気
流のものである。図からわかるように、ストラット３ａ
を通る空気流ｃ2 は、通らない空気流ｃより減速してい
るが、ｃ2 はｃに対してθ傾いているので迎え角βは両
方の速度三角形について同一である。したがって、スト
ラット３ａを通る流れｃ2 について、翼４ａの入口での
流れの剥離で、失速領域に入ってしまうことにより、翼
に大きな力が働くということがなくなり、翼車４に振動
が励起されることもない。
を示しており、点線の速度三角形（ｗ2 、ｕ、ｃ2 ）は
ストラット３ａを通る空気流のものであり、実線の速度
三角形（ｗ、ｕ、ｃ）はストラット３ａを通らない空気
流のものである。図からわかるように、ストラット３ａ
を通る空気流ｃ2 は、通らない空気流ｃより減速してい
るが、ｃ2 はｃに対してθ傾いているので迎え角βは両
方の速度三角形について同一である。したがって、スト
ラット３ａを通る流れｃ2 について、翼４ａの入口での
流れの剥離で、失速領域に入ってしまうことにより、翼
に大きな力が働くということがなくなり、翼車４に振動
が励起されることもない。
【００１３】
【実施例】以下、実際に所定の角度θの求め方について
数値を用いた計算例で説明する。ある機種において、ａ
＝２８８ｍ／ｓ、ｃ＝１４０ｍ／ｓであったが、この例
につきθを求める。図３の速度三角形において、 （１）９０゜−β＝ｔａｎ-1（１４０／２８８）＝２
５．９２゜ （２）ストラット３ａを通過する時の流速をｃ2 ＝α
ｃ，α＝０．９とすると、 ｃ2 ＝０．９×１４０＝１２６ｍ／ｓ （３）θ＝９０゜−β−ｃｏｓ-1（ｃ／ｃ2 ・ｃｏｓ（９０゜−β）） ＝９０゜−２５．９２゜−ｃｏｓ-1（１．１１１ｃｏｓ２５．９２゜） ＝２３．８４゜ なお、周速ｕが回転数の変化で増減してもｃはｕに比例
して増減するので速度三角形は相似形が保たれる。 （４）θの範囲は、α＝０．９および９０゜−β＝２６
゜〜３５゜として計算すると、θ＝１０゜〜２３゜とな
る。 （５）α＝０．８〜０．９なのでθの範囲も１０〜３０
゜程度となる。
数値を用いた計算例で説明する。ある機種において、ａ
＝２８８ｍ／ｓ、ｃ＝１４０ｍ／ｓであったが、この例
につきθを求める。図３の速度三角形において、 （１）９０゜−β＝ｔａｎ-1（１４０／２８８）＝２
５．９２゜ （２）ストラット３ａを通過する時の流速をｃ2 ＝α
ｃ，α＝０．９とすると、 ｃ2 ＝０．９×１４０＝１２６ｍ／ｓ （３）θ＝９０゜−β−ｃｏｓ-1（ｃ／ｃ2 ・ｃｏｓ（９０゜−β）） ＝９０゜−２５．９２゜−ｃｏｓ-1（１．１１１ｃｏｓ２５．９２゜） ＝２３．８４゜ なお、周速ｕが回転数の変化で増減してもｃはｕに比例
して増減するので速度三角形は相似形が保たれる。 （４）θの範囲は、α＝０．９および９０゜−β＝２６
゜〜３５゜として計算すると、θ＝１０゜〜２３゜とな
る。 （５）α＝０．８〜０．９なのでθの範囲も１０〜３０
゜程度となる。
【００１４】本発明は以上述べた実施形態や実施例に限
定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で
種々の変更が可能である。たとえば、ターボ形圧縮機は
遠心圧縮機に限らず軸流圧縮機でもよい。
定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で
種々の変更が可能である。たとえば、ターボ形圧縮機は
遠心圧縮機に限らず軸流圧縮機でもよい。
【００１５】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のターボ形圧
縮機はストラットの後縁が翼車の回転方向と同じ方向に
所定の角度曲っているので、ストラットで発生するウェ
ークの影響でストラットを通る流れが減速しても、翼入
口の速度三角形において迎え角が変化せず、したがっ
て、ストラットの影響で翼車が振動を起こすことがな
い。
縮機はストラットの後縁が翼車の回転方向と同じ方向に
所定の角度曲っているので、ストラットで発生するウェ
ークの影響でストラットを通る流れが減速しても、翼入
口の速度三角形において迎え角が変化せず、したがっ
て、ストラットの影響で翼車が振動を起こすことがな
い。
【図１】従来のターボ形遠心圧縮機の断面図である。
【図２】従来のターボ形圧縮機の流線に沿って切断した
展開図である。
展開図である。
【図３】本発明のターボ形圧縮機の流線に沿って切断し
た展開図である。
た展開図である。
１ ターボ形圧縮機 ３ ストラット ４ 翼車 ４ａ 翼
Claims (2)
- 【請求項１】 翼車の上流側軸端部を軸支するために設
けられた複数のストラットを有するターボ形圧縮機であ
って、上記ストラットは後縁が翼車の回転方向と同じ方
向に所定の角度曲っていて、ストラットのウェークの影
響で生ずる翼流入速度の減少による翼迎え角の増加を抑
制するようにしたことを特徴とするターボ形圧縮機。 - 【請求項２】 上記所定の角度は１０°〜３０゜である
請求項１記載の圧縮機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10320655A JP2000145699A (ja) | 1998-11-11 | 1998-11-11 | ターボ形圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10320655A JP2000145699A (ja) | 1998-11-11 | 1998-11-11 | ターボ形圧縮機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000145699A true JP2000145699A (ja) | 2000-05-26 |
Family
ID=18123846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10320655A Pending JP2000145699A (ja) | 1998-11-11 | 1998-11-11 | ターボ形圧縮機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000145699A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008075747A1 (ja) * | 2006-12-21 | 2008-06-26 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | 圧縮機 |
| CN107202029A (zh) * | 2017-07-03 | 2017-09-26 | 南京航空航天大学 | 一种轴流压气机的自适应攻角方法 |
-
1998
- 1998-11-11 JP JP10320655A patent/JP2000145699A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008075747A1 (ja) * | 2006-12-21 | 2008-06-26 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | 圧縮機 |
| JPWO2008075747A1 (ja) * | 2006-12-21 | 2010-04-15 | 三菱重工業株式会社 | 圧縮機 |
| US8206097B2 (en) | 2006-12-21 | 2012-06-26 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Compressor |
| KR101191060B1 (ko) | 2006-12-21 | 2012-10-15 | 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 | 압축기 |
| CN107202029A (zh) * | 2017-07-03 | 2017-09-26 | 南京航空航天大学 | 一种轴流压气机的自适应攻角方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101688541B (zh) | 压缩机 | |
| US6508621B1 (en) | Enhanced performance air moving assembly | |
| JP5230805B2 (ja) | 多翼送風機 | |
| JP5753199B2 (ja) | 非周期的な遠心圧縮機ディフューザ | |
| JP2000110789A (ja) | 軸流送風機 | |
| JP6842563B2 (ja) | 遠心式回転機械のインペラ及び遠心式回転機械 | |
| JP4949882B2 (ja) | 遠心圧縮機のインペラ及び遠心圧縮機 | |
| KR20070122376A (ko) | 축류 송풍기 | |
| JP2004506141A (ja) | 遠心ファン | |
| JP2000145699A (ja) | ターボ形圧縮機 | |
| JPS5818600A (ja) | 送風圧縮機 | |
| WO2016047256A1 (ja) | ターボ機械 | |
| JPH10153194A (ja) | 遠心ファン | |
| JP4973623B2 (ja) | 遠心圧縮機のインペラ | |
| JP2825220B2 (ja) | 軸流フアン | |
| JP3304243B2 (ja) | 送風羽根車 | |
| JP4233359B2 (ja) | 空気調和機用送風機羽根車 | |
| JPH05141394A (ja) | 軸流フアン | |
| WO2022259490A1 (ja) | 遠心圧縮機の羽根車及び遠心圧縮機 | |
| JP2022117287A (ja) | 送風ファン | |
| JPH07224788A (ja) | 多翼送風機 | |
| JP2024517441A (ja) | ファン、より詳細にはラジアルファンまたは斜流ファン | |
| JP2022152935A (ja) | ラジアルタービン | |
| JPS6341698A (ja) | 送風装置 | |
| JP2000303992A (ja) | 斜流送風機 |