JP2019504962A - 圧縮機動翼、圧縮機、および圧縮機動翼を輪郭形成するための方法 - Google Patents
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Abstract
Description
2 前縁
3 後縁
4 正圧側
5 負圧側
6 従来の圧縮機動翼の正圧側におけるマッハ数の推移
7 従来の圧縮機動翼の負圧側におけるマッハ数の推移
8 圧縮機動翼1の正圧側4におけるマッハ数の推移
9 圧縮機動翼1の負圧側5におけるマッハ数の推移
10 凹形負圧側領域
11 第1の凸形負圧側領域
12 第2の凸形負圧側領域
13 凹形正圧側領域
14 凸形圧力側領域
15 案内翼列、動翼列
16 案内翼列
17 案内翼列
18 圧縮衝撃
19 横軸
20 縦軸
21 輪郭区域
22 輪郭翼弦
23 そり曲線
24 投影点
25 横軸
26 縦軸
27 曲率の連続
28 曲率の連続
Claims (14)
- 軸流型の圧縮機のための、翼輪郭を有する圧縮機動翼であって、前記翼輪郭は遷音速区域と前記翼輪郭の輪郭区域(21)とを有し、前記輪郭区域(21)は、前記遷音速区域において延び、その負圧側(5)において、凹形負圧側領域(10)と、前記凹形負圧側領域(10)の下流に配置された凸形負圧側領域(11)と、を有し、その正圧側(4)において、凸形圧力側領域(14)と、前記凸形圧力側領域(14)の下流に配置された凹形正圧側領域(13)と、を有し、前記輪郭区域(21)の前記正圧側(4)における曲率の連続(27)と、前記輪郭区域(21)の前記負圧側(5)における曲率の連続(28)と、が前記輪郭区域(21)の輪郭翼弦(22)にわたってプロットされる各々の場合に一定であり、前記曲率の連続(27、28)の最小値の位置が、前記輪郭翼弦(22)の長さの10%以下で互いに異なり、前記曲率の連続(27、28)の最大値の位置が、前記輪郭翼弦(22)の長さの10%以下で互いに異なり、前記最小値に前記輪郭翼弦(22)の長さを乗じたものが-1.2〜-0.5であり、前記最大値に前記輪郭翼弦(22)の長さを乗じたものが1.5〜4である、圧縮機動翼。
- 前記曲率の連続(28)に前記輪郭翼弦(22)の長さを乗じたものは、前記凸形負圧側領域(11)において2〜4である最大値を有し、前記曲率の連続(27)に前記輪郭翼弦(22)の長さを乗じたものは、前記凹形正圧側領域(13)において1.5〜2.5である最大値を有する、請求項1に記載の圧縮機動翼。
- 前記輪郭区域(21)の前記輪郭翼弦(22)への垂直投影の場合における最小の曲率を伴う前記凹形負圧側領域(10)の点は、前記輪郭翼弦(22)における投影点(24)を定め、前記投影点(24)は、前記輪郭区域(21)の前縁(2)から、前記輪郭翼弦(22)の長さの40%〜80%だけ離間される、請求項1または2に記載の圧縮機動翼。
- 前記輪郭翼弦(22)に対して垂直な前記輪郭区域の厚さが、前記輪郭翼弦(22)の長さの2.5%より短い、請求項1から3のいずれか一項に記載の圧縮機動翼。
- 請求項1から4のいずれか一項に記載の圧縮機動翼(1)を有する動翼列(15)を有する、作動媒体を圧縮するための圧縮機であって、前記動翼列(15)は、前記圧縮機の公称作動条件の場合に、前記作動媒体の予圧縮が、前記作動媒体が超音速から亜音速へと遅らされる圧縮衝撃(18)の上流且つ2つの隣接する圧縮機動翼(1)によって画定される流路の上流で起こるように設定される、圧縮機。
- 作動媒体を圧縮するための軸流型の圧縮機のための圧縮機動翼(1)を輪郭形成するための方法であって、前記圧縮機は、前記圧縮機動翼(1)を伴った動翼列(15)を有し、前記圧縮機動翼(1)は、遷音速区域を伴う翼輪郭を有し、前記方法は、
前記翼輪郭の形状モデルを提供するステップであって、前記翼輪郭は、前記遷音速区域において延びる輪郭区域(21)を有し、前記動翼列(15)は、前記圧縮機の公称作動条件の場合に、圧縮衝撃(18)が始まり、そのときに前記作動媒体が超音速から亜音速へと遅らされるように設定される、ステップと、
前記翼(14、15)の周りを流れ且つ前記公称作動条件の場合に生じる流れについての境界条件を固定するステップと、
前記輪郭区域(21)を変更するステップであって、負圧側(5)が、凹形負圧側領域(10)と、前記凹形負圧側領域(10)の下流に配置される凸形負圧側領域(11)と、を有し、前記輪郭区域(21)はその正圧側(4)において、凸形圧力側領域(14)と、前記凸形圧力側領域(14)の下流に配置される凹形正圧側領域(13)と、を有し、前記輪郭区域(21)の前記正圧側(4)における曲率の連続(27)と、前記輪郭区域(21)の前記負圧側(5)における曲率の連続(28)と、が前記輪郭区域(21)の輪郭翼弦(22)にわたってプロットされる各々の場合に一定であり、前記曲率の連続(27、28)の最小値の位置が、前記輪郭翼弦(22)の長さの10%以下で互いに異なり、前記曲率の連続(27、28)の最大値の位置が、前記輪郭翼弦(22)の長さの10%以下で互いに異なり、最小値に前記輪郭翼弦(22)の長さを乗じたものが-1.2〜-0.5であり、最大値に前記輪郭翼弦(22)の長さを乗じたものが1.5〜4であり、前記凸形負圧側領域(11)が、前記境界条件の場合に前記圧縮機で始まる流れによって示される圧縮衝撃(18)の上流に少なくとも部分的に配置され、その結果として、前記輪郭翼弦(22)の長さに関連して、前記圧縮衝撃(18)が、前記輪郭区域が変更される前の前記形状モデルの場合に且つ前記公称作動条件の場合に始まる流れによって示され得る圧縮衝撃の下流に配置されるように、前記輪郭区域(21)を変更するステップと、
を含んでいる方法。 - 前記輪郭区域(21)は円筒面上に位置し、前記円筒面の軸は、円錐面上の前記圧縮機の軸と一致し、前記円錐面の軸は、前記圧縮機のS1流れ面において、または前記圧縮機の接平面において、前記圧縮機の軸と一致する、請求項6に記載の方法。
- 前記輪郭区域(21)が変更されるときに前記輪郭区域(21)のそり曲線 (23)がずらされ、特に、前記そり曲線(23)のみがずらされる、請求項6または7に記載の方法。
- 前記形状モデルは、前記輪郭区域(21)の変更の前に、前記輪郭区域(21)の前記正圧側(4)において専ら凹形の構成である、および/または前記輪郭区域(21)の前記負圧側(5)において専ら凸形の構成である、請求項6から8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記輪郭区域(21)は、前記曲率の前記連続が前記凸形負圧側領域(11)において最大値を有し、前記最大値が、従来の圧縮機動翼の対応する領域における前記曲率の前記連続の最大値より大きくなるように変更される、請求項6から9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記輪郭区域は、前記曲率の前記連続に前記輪郭翼弦(22)の長さを乗じたものが、前記凸形負圧側領域(11)において2〜4である最大値を有し、前記曲率の前記連続に前記輪郭翼弦(22)の長さを乗じたものが、前記凹形正圧側領域(13)において1.5〜2.5である最大値を有するように変更される、請求項6から10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記輪郭区域(21)は、前記輪郭区域の前記輪郭翼弦への垂直投影の場合における最小の曲率を伴う前記凹形負圧側領域(10)の点が、前記輪郭翼弦上の投影点(24)を定め、前記投影点(24)が、前記輪郭区域の前縁から前記輪郭翼弦(22)の長さの40%〜80%だけ離間されるように変更される、請求項6から11のいずれか一項に記載の方法。
- 前記動翼列(15)は、前記公称作動条件の場合に、1.4の最大等エントロピマッハ数、特に、最大で1.3の最大等エントロピマッハ数を有するように設計される、請求項6から12のいずれか一項に記載の方法。
- 前記輪郭区域は、前記輪郭翼弦(22)に対して垂直な前記輪郭区域の厚さが前記輪郭翼弦(22)の長さの2.5%より短くなるように設計される、請求項6から13のいずれか一項に記載の方法。
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