JP3253978B2 - タービンスクロール - Google Patents
タービンスクロールInfo
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- JP3253978B2 JP3253978B2 JP40108990A JP40108990A JP3253978B2 JP 3253978 B2 JP3253978 B2 JP 3253978B2 JP 40108990 A JP40108990 A JP 40108990A JP 40108990 A JP40108990 A JP 40108990A JP 3253978 B2 JP3253978 B2 JP 3253978B2
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Description
されるラジアルタービンのスクロールの改良に関するも
のである。
の一例を回転軸の方向に見た外観図,図4は図3のIV−
IV横断面図である。図中(01)はスクロール入口を示
し,ここから高温高圧ガスが流入する。(02)は前方
渦室,(03)は後方渦室であって,仕切板(04)に
よって区画されている。Roは流路外径である。(01
1)は舌部で,流路の終りである。スクロール入口(0
1)から流入した高温高圧ガスは,前方渦室(02)お
よび後方渦室(03)を流路として流れ,スクロール出
口(09)から流出して,図示を省略したタービン動翼
を回転させる。
学会論文集52−484,1986)に見られる1つ口
スクロールの,図3のV−V断面に相当する断面図であ
り,図6は図5の流路幅比(Bs/Be)を変化させて
圧力損失を測定した実験結果を例示するグラフである。
図6を見ると,流路高さ比が3以上では圧力損失が小さ
くなっていることがわかる。
クロールにおいては,流路断面積を確保するため,半径
方向に細長い流路断面形状となり,スクロール外径が大
きくなっている。また,渦室側面が半径方向に長く伸び
ているので,三次元境界層が発達し,スクロール出口の
流れが不均一となる。さらに,スクロール流路幅と出口
幅の比が小さいため,圧力損失が大きい。
題を解決するために,タービン動翼の外周に円周方向に
延びた少なくとも一つの流路を有するラジアルタービン
のスクロールにおいて,スクロール流路幅とスクロール
出口幅の比が周方向の全域にわたって3以上であり,ス
クロール流路外周稜線の70%以上が対数螺旋で形成さ
れているとともに,その対数螺旋で形成された部分のス
クロール流路高さとスクロール流路幅の比が 0.9以下で
あり,かつスクロール流路断面積が周方向角度に対して
ほぼ直線的に変化することを特徴とするタービンスクロ
ールを提案するものである。
スクロール出口部の全圧損失が小さくなる。 2) 流路外周稜線の大部分を対数螺旋としたので,流
れ角が一定となる。 3) スクロール外径を抑え,スクロール側面の半径方
向長さを短かくしたので,側壁面に添う三次元境界層の
発達が小さくなる。 4) スクロール流路断面積が周方向に直線的に変化す
るので、スクロール出口部の流速が周方向で一定とな
る。
である。図中(2)は前方渦室,(3)は後方渦室,
(4)は仕切板,(9)は流路出口,(10)は流路外
周稜線である。またRoは流路外径,Bhは流路高さ,
Bsは流路幅,Beは出口幅,R1 , R2 は流路断面内
の曲率半径をそれぞれ示す。
比Bs/Beが3以上になっている。また流路外周稜線
(10)の70%以上が対数螺旋を形成しており,その
対数螺旋部分では,流路高さBhと流路幅Bsの比Bh
/Bsが 0.9以下となっている。
路幅Bs,出口幅Be,曲率半径R 1 ,R2 と,それら
によって決定される流路断面積Aとを縦座標にとり,周
方向角度(図3のθに相当)を横座標にとって,描いた
グラフである。本実施例では,この図2に示されるよう
に,流路断面積Aが周方向角度に対して直線的に変化し
ている。
渦室(2),後方渦室(3)に入り,流路出口(9)か
ら流出する。この際,スクロールの流路幅Bsと出口幅
Beの比が3以上と大きいので,スクロール出口部の全
圧損失は小さい。また,流路外周稜線の大部分が対数螺
旋になっているので,流れ角が一定となる。そして,流
路幅Bsを大きくした分,流路高さBhを小さくしたの
で,側壁面の境界層の発達が抑制され,損失が小さくな
る。流路高さBhが小さいことはまた,スクロール外径
Roが小さいことでもあり,全体がコンパクトになる。
加えて本実施例では,スクロール流路断面積が周方向に
直線的に変化するので,スクロール出口部の流速が周方
向で一定となり,したがってスクロールの励振力が低減
するとともにタービン効率も向上する。
ので,スクロール出口部の全圧損失が小さくなり,スク
ロールの効率を向上させることができる。また,スクロ
ール流路外周稜線の70%以上を対数螺旋で形成すると
ともに,流路高さと流路幅との比(Bh/Bs)を 0.9
以下としたので,スクロール外径を抑え,スクロール側
面の半径方向高さを低くでき,したがって,側壁面に沿
う三次元境界層の発達を小さく,また流れを一様化でき
て,スクロールの励振力も低減できる。更にスクロール
流路断面積を周方向角度に対してほぼ直線的に変化させ
たので,スクロール出口部の流速が周方向で一定とな
り,タービン効率が向上する。
ールの流路横断面図である。
数値的に展開した図である。
を示す外観図である。
である。
結果を例示する図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 タービン動翼の外周に円周方向に延びた
少なくとも一つの流路を有するラジアルタービンのスク
ロールにおいて,スクロール流路幅とスクロール出口幅
の比が周方向の全域にわたって3以上であり,スクロー
ル流路外周稜線の70%以上が対数螺旋で形成されてい
るとともに,その対数螺旋で形成された部分のスクロー
ル流路高さとスクロール流路幅の比が 0.9以下であり,
かつスクロール流路断面積が周方向角度に対してほぼ直
線的に変化することを特徴とするタービンスクロール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP40108990A JP3253978B2 (ja) | 1990-12-10 | 1990-12-10 | タービンスクロール |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP40108990A JP3253978B2 (ja) | 1990-12-10 | 1990-12-10 | タービンスクロール |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0544488A JPH0544488A (ja) | 1993-02-23 |
JP3253978B2 true JP3253978B2 (ja) | 2002-02-04 |
Family
ID=18510947
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP40108990A Expired - Lifetime JP3253978B2 (ja) | 1990-12-10 | 1990-12-10 | タービンスクロール |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3253978B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5163904B2 (ja) * | 2009-03-11 | 2013-03-13 | 株式会社Ihi | スクロール部構造及び過給機 |
JP5660878B2 (ja) * | 2010-12-20 | 2015-01-28 | 三菱重工業株式会社 | ラジアルタービンあるいは斜流タービンのスクロール部構造 |
JP5433560B2 (ja) | 2010-12-27 | 2014-03-05 | 三菱重工業株式会社 | タービンスクロール部構造 |
JP5964056B2 (ja) | 2012-01-11 | 2016-08-03 | 三菱重工業株式会社 | タービンハウジングのスクロール構造 |
JP6876146B2 (ja) * | 2017-11-20 | 2021-05-26 | 三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社 | 遠心圧縮機及びこの遠心圧縮機を備えたターボチャージャ |
-
1990
- 1990-12-10 JP JP40108990A patent/JP3253978B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0544488A (ja) | 1993-02-23 |
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