JP2002317795A - ポンプ羽根車翼部における流れの剥離制御構造 - Google Patents
ポンプ羽根車翼部における流れの剥離制御構造Info
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Abstract
圧脈動が生じるのを容易に防止できるポンプ羽根車翼部
における流れの剥離制御構造を提供すること。 【解決手段】 羽根車61の翼部10の表面に、羽根車
61を回転した際に翼部10で生じる流体の流れの剥離
の再付着点の移動周波数を変更せしめる突起(又は窪
み)15を設ける。この突起(又は窪み)15によって
翼部10に加わる流体モーメントを少し変更でき、前記
流体の流れの剥離の再付着点の移動周波数をポンプ機場
の配管系の振動の固有値と共振しないようにすることが
出来る。
Description
ポンプのポンプ羽根車翼部における流れの剥離制御構造
に関するものである。
るポンプ機場のポンプとして例えば図6に示すような構
造のものがあった。同図に示すポンプは軸流ポンプであ
り、ケーシング60の下部に羽根車61を収納し、羽根
車61に連結したシャフト66をケーシング60の上部
から突出して減速機67に連結し、さらに減速機67の
入力軸を駆動機69に連結して構成されている。そして
駆動機69を駆動すれば、減速機67とシャフト66を
介して羽根車61が回転され、吸込側70の水がケーシ
ング60を介して所定の場所に排水されていく。
流量が定格点の場合は、図7(a)に示すように羽根車
61の翼部70の先端角度(先端が向く方向)と水の流
れの角度(方向)が一致するように設計されており、こ
の状態で最適な流れを実現できるようにしている。
と、図7(b)に示すように羽根車61の翼部70の先
端角度と水の流れの角度が不一致となり、水の流れが翼
部70表面から剥離する。そして場合によっては剥離し
た水の流れが再び翼部70後部に付着する(再付着)。
ところが再付着点aはある周波数で前後に移動し、その
ことにより翼部70に加わる流体モーメントが変動し、
ポンプにその周波数の加振力が加わる。そしてその振動
周波数がポンプ機場の配管系(配管自体と配管中の水を
合わせた全体の配管系)の振動の固有値と一致すると、
大きな水圧脈動が生じ、場合によってはポンプ機場全体
に小さな地震のような振動が生じてしまう。
みてなされたものでありその目的は、例え運転流量が定
格点からずれても大きな水圧脈動が生じるのを容易に防
止できるポンプ羽根車翼部における流れの剥離制御構造
を提供することにある。
め本発明にかかるポンプ羽根車翼部における流れの剥離
制御構造は、羽根車の回転によって揚水を行なうポンプ
において、前記羽根車の翼部の表面に、羽根車を回転し
た際に翼部で生じる流体の流れの剥離の再付着点の移動
周波数を変更せしめる突起又は窪みを設けたことを特徴
とする。そしてこの再付着点の移動周波数をポンプ機場
の配管系の振動の固有値と共振しないようにすれば、大
きな水圧脈動は防止できる。
の両面又は片面の、翼部先端近傍及び/又は翼部後端近
傍に設けられていることを特徴とする。突起又は窪みの
形成場所は一箇所に限られず、必要に応じて複数箇所に
設けても良い。
の両面又は片面の、剥離が生じる部分近傍及び/又は生
じた剥離の再付着点近傍に設けられていることを特徴と
する。
の幅方向に向かって線状であって且つ断続的に設ける
か、或いは翼部の幅方向に向かって線状であって且つ断
続的で千鳥状に互い違いに設けることを特徴とする。
を参照して詳細に説明する。図1は本発明の一実施形態
にかかる羽根車61の翼部10を示す図であり、同図
(a)は側断面図(同図(b)のA−A断面図)、同図
(b)は平面図である。同図に示すようにこの翼部10
の上面側の進行方向先端近傍には、先端辺11に平行に
複数の微細な突起15が設けられている。この突起15
は羽根車61を回転した際の翼部10周囲の流れの状態
を変化させるためのものである。
(a)に示すように羽根車61の翼部10の先端角度と
水(流体)の流れの角度が一致し、最適な流れを実現す
る。一方運転流量が定格点からずれた場合、図2(b)
に示すように翼部10の先端角度と水の流れの角度が不
一致となり(この例では運転流量が定格流量よりも多い
場合の流れ方向を示している)、流れが翼部10表面か
ら剥離し、剥離した流れが再び翼部10後部に付着する
(再付着)。なお再付着点Aの下流側においては同図に
示すように再び剥離が生じる場合もあれば、剥離がなく
なって翼部10に沿うように流れる場合もある。再付着
点Aは前述のようにある周波数で前後に移動するが、こ
の実施形態においては突起15を設けているので、前記
再付着点Aの移動周波数を突起15を設けていない場合
の移動周波数と少し相違させることができ、ポンプに加
わる加振力の周波数(振動周波数)をポンプ機場の配管
系(配管自体と配管中の水を合わせた全体の配管系)の
振動の固有値と相違させることができ、従って大きな水
圧脈動を防止できる。
部10の表面に、羽根車61を回転した際に翼部10で
生じる水の流れの剥離の再付着点Aの移動周波数を変更
せしめる突起15を設けたので、再付着点Aの移動周波
数をポンプ機場の配管系の振動の固有値から離すことが
でき、これによって大きな水圧脈動を防止できるのであ
る。
点Aの移動周波数を変更せしめる手段として突起15を
設けたが、突起15の代りに微細な窪みを設けても良
い。窪みの場合でも翼部10周囲の水の流れの状態を変
化させることができ、従って突起15の場合と同様の作
用効果を生じる。
造の種々の変形例を示す要部平面図である。同図に示す
ように突起15の形状は種々の変形が可能であり、要は
翼部10周囲の水の流れの状態を少し変化させることが
出来ればよい。即ち例えば図3(a)に示すように突起
(又は窪み)15は、翼部10の進行方向先端辺11近
傍の外周近傍部分のみに設けても良い。何故なら翼部1
0の外周近傍部分のあたりが水の流れの剥離の生じ易い
部分だからである。また図3(b)に示すように突起
(又は窪み)15の形状を円形ではなく四角形状(又は
それ以外の形状)にしても良く、図3(c)に示すよう
に複数列設けても良く、図3(d)に示すように翼部1
0の先端辺11に平行な直線状に延びる一本の突起(又
は窪み)15でもよく、図3(e)に示すようにそれを
複数本平行に設けてもよく、図3(f)に示すようにそ
れを波打つように(S字状に)設けても良く、また図3
(g)に示すようにV字状等の他の形状にしても良い。
5は、翼部10の幅方向(翼部10の進行方向に向かっ
て略垂直な方向)に向かって線状であって且つ断続的に
設けられている。このように構成したのは以下の理由に
よる。即ち図1に示すようなドット状の突起(又は窪
み)15に比し、線状の突起(又は窪み)15の方が、
空気等に比べて動粘性係数の高い水等では流れ状態を変
化させる効果が得られ易く、好適だからである。同時に
図3(d)に示すような一本の連続した突起(又は窪
み)15では、翼部10の先端で問題となるキャビテー
ションが生じ易くなるが、図3(h)に示す断続型では
キャビテーション発生への影響が少ないからである。
5は、図3(h)に示す突起(又は窪み)15を千鳥状
に互い違いに設けている。このように構成すれば、各突
起(又は窪み)15による乱流の位相が変わり、問題と
なる剥離再付着点位置の変動による翼部10への変動モ
ーメントが相殺され、減少するので好適である。千鳥配
列にする場合は、図3(j)に示すように、隣り合う突
起(又は窪み)15間に幅方向の隙間を設けなくても良
い。
辺11近傍の上面の剥離が始まる部分近傍に突起(又は
窪み)15を設けたが、図4(a)に示すように翼部1
0の下端辺13近傍の上面に突起(又は窪み)15を設
けても良く、また図4(b)に示すように翼部10上面
の剥離の再付着点A(図2(b)参照)近傍部分に突起
(又は窪み)15を設けても良い。突起(又は窪み)1
5の形状が図3に示すように種々変更可能であることは
言うまでもない。このように再付着点A近傍部分又はそ
れよりも下流側に突起(又は窪み)15を設けることに
よっても再付着点Aの移動周波数を少し変更することが
出来、ポンプ機場の配管系との共振を防止できる。
み)15を翼部10の上面側に設けた場合を説明した
が、突起(又は窪み)15は翼部10の下面側に設ける
場合もある。即ち運転流量が定格流量よりも少ない場合
は、図5に矢印で示すように水の流れ方向は図2(b)
に示す場合とは逆方向になり、水の流れが剥離する面も
翼部10の下面側になる。そこでこのような場合にポン
プ機場の配管系と共振する場合は、翼部10の下面側
に、前記図1,図3,図4に示すと同様の突起(又は窪
み)15を設ける。
は下面の何れか一箇所に突起(又は窪み)15を設ける
例を示しているが、上記各実施形態に示す突起(又は窪
み)15の各位置を組み合わせて複数の場所に設けても
良い。それは実際のポンプ機場の配管系との共振の状態
に応じて種々選択すれば良い。
明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求
の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範
囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書
及び図面に記載がない何れの形状や構造や材質であって
も、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技
術的思想の範囲内である。例えば上記実施形態ではポン
プとして軸流ポンプの例を示したが、本発明は斜流ポン
プ等の他の各種ポンプにも適用できる。
ば、例えポンプ機場のポンプの運転流量が定格点からず
れても、翼部に突起又は窪みを設けるという簡単な改造
のみで極めて容易にポンプ機場の配管系との共振を避け
ることができ、大きな水圧脈動の発生を防止できる。
って線状であって且つ断続的に設けるように構成すれ
ば、ポンプ機場の配管系との共振を避けることができる
と同時にキャビテーション発生への影響を少なくでき、
さらに効果的である。さらにこの線状で断続的な突起又
は窪みを、翼部の幅方向に向かって千鳥状に互い違いに
設けるように構成すれば、各突起又は窪みによる乱流の
位相が変わり、問題となる剥離再付着点位置の変動によ
る翼部への変動モーメントが相殺され、減少するのでさ
らに好適である。
10を示す図であり、同図(a)は側断面図(同図
(b)のA−A断面図)、同図(b)は平面図である。
0周囲の水の流れ状態を示す図、図2(b)は運転流量
が定格点より多い場合の翼部10周囲の水の流れ状態を
示す図である。
形状・構造の種々の変形例を示す要部平面図である。
設ける位置の種々の変形例を示す平面図である。
囲の水の流れ状態を示す図である。
示す図である。
0周囲の水の流れ状態を示す図、図7(b)は運転流量
が定格点より多い場合の翼部70周囲の水の流れ状態を
示す図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 羽根車の回転によって揚水を行なうポン
プにおいて、 前記羽根車の翼部の表面に、羽根車を回転した際に翼部
で生じる流れの剥離の再付着点の移動周波数を変更せし
める突起又は窪みを設けたことを特徴とするポンプ羽根
車翼部における流れの剥離制御構造。 - 【請求項2】 前記突起又は窪みは、翼部の両面又は片
面の、翼部先端近傍及び/又は翼部後端近傍に設けられ
ていることを特徴とする請求項1記載のポンプ羽根車翼
部における流れの剥離制御構造。 - 【請求項3】 前記突起又は窪みは、翼部の両面又は片
面の、剥離が生じる部分近傍及び/又は生じた剥離の再
付着点近傍に設けられていることを特徴とする請求項1
記載のポンプ羽根車翼部における流れの剥離制御構造。 - 【請求項4】 前記突起又は窪みは、翼部の幅方向に向
かって線状であって且つ断続的に設けられていることを
特徴とする請求項1又は2又は3記載のポンプ羽根車翼
部における流れの剥離制御構造。 - 【請求項5】 前記突起又は窪みは、翼部の幅方向に向
かって線状であって且つ断続的で千鳥状に設けられてい
ることを特徴とする請求項1又は2又は3記載のポンプ
羽根車翼部における流れの剥離制御構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001105678A JP4743986B2 (ja) | 2001-02-15 | 2001-04-04 | ポンプ羽根車翼部における流れの剥離制御構造、及びポンプの水圧脈動防止方法 |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008038698A (ja) * | 2006-08-03 | 2008-02-21 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | 羽根車および水中ミキサ |
KR101373691B1 (ko) * | 2013-02-06 | 2014-03-13 | 금전기업 주식회사 | 난류방지용 임펠러 및 이를 구비한 펌프 |
WO2016024663A1 (ko) * | 2014-08-11 | 2016-02-18 | 한국생산기술연구원 | 역회전형 펌프 터빈, 이를 포함하는 자가 발전 시스템 및 역회전형 펌프 터빈의 최적화 설계 방법 |
CN110671360A (zh) * | 2019-09-30 | 2020-01-10 | 浙江大学 | 一种轴流泵及其抗空化叶轮 |
JP7277259B2 (ja) | 2019-05-31 | 2023-05-18 | 三菱重工業株式会社 | ポンプ |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07133798A (ja) * | 1993-11-09 | 1995-05-23 | Hitachi Ltd | 斜流ポンプの羽根車 |
JPH08240197A (ja) * | 1995-03-03 | 1996-09-17 | Daikin Ind Ltd | 軸流ファン |
-
2001
- 2001-04-04 JP JP2001105678A patent/JP4743986B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07133798A (ja) * | 1993-11-09 | 1995-05-23 | Hitachi Ltd | 斜流ポンプの羽根車 |
JPH08240197A (ja) * | 1995-03-03 | 1996-09-17 | Daikin Ind Ltd | 軸流ファン |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008038698A (ja) * | 2006-08-03 | 2008-02-21 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | 羽根車および水中ミキサ |
KR101373691B1 (ko) * | 2013-02-06 | 2014-03-13 | 금전기업 주식회사 | 난류방지용 임펠러 및 이를 구비한 펌프 |
WO2016024663A1 (ko) * | 2014-08-11 | 2016-02-18 | 한국생산기술연구원 | 역회전형 펌프 터빈, 이를 포함하는 자가 발전 시스템 및 역회전형 펌프 터빈의 최적화 설계 방법 |
JP7277259B2 (ja) | 2019-05-31 | 2023-05-18 | 三菱重工業株式会社 | ポンプ |
CN110671360A (zh) * | 2019-09-30 | 2020-01-10 | 浙江大学 | 一种轴流泵及其抗空化叶轮 |
CN112412869A (zh) * | 2019-09-30 | 2021-02-26 | 浙江大学 | 一种抗空化轴流泵及具有空化抑制条的叶轮 |
CN112412869B (zh) * | 2019-09-30 | 2021-11-19 | 浙江大学 | 一种抗空化轴流泵及具有空化抑制条的叶轮 |
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