JP6110544B2 - 超音速タービン動翼及び軸流タービン - Google Patents
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Description
(1)タービン翼の翼前縁部も曲率連続の曲線で形成し、タービン翼の上流側の、翼の最大厚みの2分の1となる位置と、翼前縁端との距離が、翼の最大厚みの2分の1より大きくなる構造とすること(図7)、もしくはタービン翼の翼前縁部も曲率連続の曲線で形成し、翼の上流側の、翼の最大厚みの5分の1となる位置の、翼負圧面と翼圧力面の、入口角方向とがなす角の大きさが、ともに20度以下となる構造とする(図8)。
(2)翼面曲率の曲率中心が翼の内部方向にあるときを正とした時、翼圧力面の曲率が、前縁端から後縁端まで、正もしくはゼロとする(図10)。
(3)翼負圧面の曲率が、上流側では正で、下流側では負となり、途中で曲率ゼロとなる変曲点を有する形状とする(図11)。
(4)翼間の周方向距離であるピッチを、翼圧力面曲率の逆数である曲率半径で割った、翼圧力面無次元曲率が、翼圧力面に沿った距離で、30%位置から60%間で、0.1より小さくする(図12、図14)。この場合、翼圧力面の平均角を流入角に近づける(好ましくは実質的に合わせる)ことが望ましい。
(5)動翼間に形成される翼間流路は、入口をスロートとした拡大流路とする(図5)。スロートを入り口とした拡大流路形状を形成する場合、翼出口角ang2は理論流出角ang2tより大きくするのが望ましい。スロートを入り口とした拡大流路を形成して、他の特徴、例えば(4)の特徴を備えるには、翼の最大厚み位置101が、翼前縁1LEよりむしろ翼後縁1TEに近い配置とする。
Claims (11)
- 高圧部を上流側、低圧部を下流側とし、隣り合う翼との間に形成される流路部で、流れを膨張させ、かつ、流入マッハ数と流出マッハ数がともに1.0を超えて超音速となる超音速タービン動翼であって、
翼前縁部は曲率連続の曲線で形成されており、
翼の上流側において翼の最大厚みの2分の1となる位置と翼前縁端との距離が、翼の最大厚みの2分の1より大きくなる構造を有することを特徴とする超音速タービン動翼。 - 高圧部を上流側、低圧部を下流側とし、隣り合う翼との間に形成される流路部で、流れを膨張させ、かつ、流入マッハ数と流出マッハ数がともに1.0を超えて超音速となる超音速タービン動翼であって、
翼前縁部は曲率連続の曲線で形成されており、
翼の上流側において翼の最大厚みの5分の1となる位置における、翼負圧面の接線が入口角方向となす角及び翼圧力面の接線が入口角方向となす角が、ともに20度以下となる構造を有することを特徴とする超音速タービン動翼。 - 請求項1又は2に記載の超音速タービン動翼において、
翼面曲率の曲率中心が翼の内部方向にあるときを正とした時、翼圧力面の曲率が、前縁端から後縁端まで、正もしくはゼロとなる構造を有することを特徴とする超音速タービン動翼。 - 請求項1又は2に記載の超音速タービン動翼において、
翼面曲率の曲率中心が翼の内部方向にあるときを正とした時、翼間の周方向距離であるピッチを、翼圧力面曲率の逆数である曲率半径で割った、無次元翼圧力面曲率が、翼圧力面に沿った距離で、全長の30%位置から60%間で、0.0より大きく0.1より小さくなる構造を有することを特徴とする超音速タービン動翼。 - 請求項1又は2に記載の超音速タービン動翼において、
翼面曲率の曲率中心が翼の内部方向にあるときを正とした時、翼圧力面の曲率が、前縁端から後縁端まで、正もしくはゼロとなる構造を有し、かつ、翼負圧面の曲率が、上流側では正で、下流側では負となり、途中で曲率ゼロとなる変曲点を有することを特徴とする超音速タービン動翼。 - 請求項1又は2に記載の超音速タービン動翼において、
翼面曲率の曲率中心が翼の内部方向にあるときを正とした時、翼間の周方向距離であるピッチを、翼圧力面曲率の逆数である曲率半径で割った、無次元翼圧力面曲率が、翼圧力面に沿った距離で、全長の30%位置から60%間で、0.0より大きく0.1より小さくなる構造を有し、かつ、翼負圧面の曲率が、上流側では正で、下流側では負となり、途中で曲率ゼロとなる変曲点を有することを特徴とする超音速タービン動翼。 - 請求項1または2に記載の超音速タービン動翼において、
翼面曲率の曲率中心が翼の内部方向にあるときを正とした時、翼負圧面の曲率が、上流側では正で、下流側では負となり、途中で曲率ゼロとなる変曲点を有することを特徴とする超音速タービン動翼。 - 請求項4または6に記載の超音速タービン動翼において、
前記翼圧力面の平均角を流入角に実質的に合わせたことを特徴とする超音速タービン動翼。 - 請求項1〜8の何れか一項に記載の超音速タービン動翼において、
翼出口角は、理論流出角より大きくしたことをすることを特徴とする超音速タービン動翼。 - 請求項1〜9の何れか一項に記載の超音速タービン動翼において、
翼の最大厚み位置を、翼前縁より翼後縁に近く配置し、翼間流路がスロートを入り口とする拡大流路を形成するようにしたことを特徴とする超音速タービン動翼。 - 静翼と動翼とで構成されるタービン段落を複数有し、最終段落の動翼に請求項1から10の何れか一項に記載の超音速タービン動翼を用いることを特徴とする軸流タービン。
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