JP6352936B2 - ねじられた戻り流路ベーンを備える遠心圧縮機 - Google Patents
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Description
ハブベータ角度が、ハブ反り線(camber line)の各点における角度であって、前記各点における前記ハブ反り線の接線と、前記ハブ表面に位置しかつ前記各点を通過する円周の接線との間の鋭角に相当し、シュラウドベータ角度が、シュラウド反り線の各点における角度であって、前記各点における前記シュラウド反り線の接線と、前記シュラウド表面に位置しかつ前記各点を通過する円周の接線との間の鋭角に相当し、この装置において、戻り流路のベーンの前縁からの正規化された距離が同じである点におけるハブベータ角度およびシュラウドベータ角度の間の角度差が、前記戻り流路の前記ベーンの前縁から後縁へと移動するにつれて、最初に減少して最小角度差に達し、次いで増加して最大角度差に達し、その後に再び減少している。
104 戻り流路ベーン
106 ロータベーン
108 頂点
202 第1の遠心圧縮機戻り流路
204 戻り流路ベーン(半ブーメランベーン)
206 第2の戻り流路
208 戻り流路ベーン(全ブーメランベーン)
210 頂点
212 頂点
300 戻り流路ベーン
302 端部
304 ベーン端部
402 ハブ
404 戻り流路ベーン
600 グラフ
602 ハブベータ角度
604 シュラウドベータ角度
700 グラフ
702 ハブ
704 シュラウド
800 グラフ
802 最小値
804 最大値
900 フロー図
902 ステップ
904 ステップ
906 ステップ
CL 反り線
M 正規化距離
Claims (13)
- 複数の同一の戻り流路(202、206)を備えており、前記複数の戻り流路(202、206)は、前記戻り流路(202、206)を通って流れる流体の流れを合計で少なくとも180°曲げるように構成されている、遠心圧縮機のための戻り流路アセンブリ装置(200)であって、
複数の同一の戻り流路ベーン(204、208;300;404)であって、対応する複数の戻り流路(202、206)の曲がりの頂点(210、212)の近傍の対応する複数の領域まで延びており、あるいは前記領域を過ぎて延びており、前記領域は、前記頂点(210、212)から前記対応する戻り流路(202、206)へと径方向に延びており、前記領域において前記流体の流れはすでに約90°曲げられている、前記複数の同一の戻り流路ベーン(204、208;300;404)と、
軸対称性を有するハブ表面を有しているハブ(402)と、
軸対称性を有するシュラウド表面を有しているシュラウドと
を備えており、
ハブベータ角度が、ハブ反り線の各点における角度であって、前記各点における前記ハブ反り線の接線と、前記ハブ表面に位置しかつ前記各点を通過する円周の接線との間の鋭角に相当し、
シュラウドベータ角度が、シュラウド反り線の各点における角度であって、前記各点における前記シュラウド反り線の接線と、前記シュラウド表面に位置しかつ前記各点を通過する円周の接線との間の鋭角に相当し、
ハブベータ角度から、戻り流路のベーンの前縁からの正規化された距離が同じである点におけるシュラウドベータ角度を引き算した角度の代数的な差が、前記戻り流路の前記ベーンの前縁から後縁へと移動するにつれて、最初に減少して最小の代数的な角度の差に達し、次いで増加して最大の角度の代数的な差に達し、その後に再び減少している、装置。 - 前記複数の戻り流路ベーン(204)の前縁が、前記対応する複数の戻り流路(202)の前記領域に完全に位置している請求項1に記載の装置。
- 前記最小の角度の代数的な差の絶対値は、前記最大の角度の代数的な差の絶対値よりも大きい請求項1または2に記載の装置。
- 前記戻り流路の前記ベーンの前縁から後縁へと移動するにつれて、ハブベータ角度が、最小値へと減少し、次いで連続的に増加している請求項1〜3のいずれか1項に記載の装置。
- 前記ハブベータ角度の曲線が、前記最小値以降について、ハブベジェ関数によって表される請求項1〜4のいずれか1項に記載の装置。
- 前記ハブベジェ関数は、変化する数の制御点を使用する請求項1〜5のいずれか1項に記載の装置。
- ハブベータ角度の曲線が、前記最小値よりも前について、1/4の楕円の関数によって表される請求項1〜6のいずれか1項に記載の装置。
- 前記戻り流路の前記ベーンの前縁から後縁へと移動するにつれて、シュラウドベータ角度が、極大値へと増加し、次いで最小値へと減少し、その後に連続的に増加している請求項1〜7のいずれか1項に記載の装置。
- 前記シュラウドベータ角度の曲線が、前記極大値以降について、シュラウドベジェ関数によって表される請求項1〜8のいずれか1項に記載の装置。
- 前記シュラウドベジェ関数は、変化する数の制御点を使用する請求項1〜9のいずれか1項に記載の装置。
- シュラウドベータ角度の曲線が、前記極大値よりも前について、1/4の楕円の関数によって表される請求項1〜10のいずれか1項に記載の装置。
- ロータおよびステータを囲んでいるケーシングと、
請求項1〜11のいずれか1項に記載の戻り流路アセンブリ装置と
を備える遠心圧縮機装置。 - 複数の同一の戻り流路(202、206)を備えており、前記複数の戻り流路(202、206)は、前記戻り流路(202、206)を通って流れる流体の流れを合計で少なくとも180°曲げるように構成されている、遠心圧縮機について、遠心圧縮機のサイズを小さくしながら遠心圧縮機の性能を保ち、あるいは遠心圧縮機のピーク性能を高めるための方法であって、
複数の同一の戻り流路ベーン(204、208;300;404)を、前記流体の流れがすでに約90°曲げられている前記対応する複数の戻り流路(202、206)の曲がりの頂点(210、212)の近傍の対応する複数の領域まで延ばし、あるいは前記領域を過ぎて延ばすこと、を含み、
ハブベータ角度から、ベーンの前縁からの正規化された距離が同じである点におけるシュラウドベータ角度を引き算した角度の代数的な差が、前記ベーンの前縁から後縁へと移動するにつれて、最初に減少して最小の角度の代数的な差に達し、次いで増加して最大の角度の代数的な差に達し、その後に再び減少するように、前記戻り流路ベーンを構成することをさらに含み、
ハブベータ角度が、ハブ反り線の各点における角度であって、前記各点における前記ハブ反り線の接線と、前記ハブ表面に位置しかつ前記各点を通過する円周の接線との間の鋭角に相当し、
シュラウドベータ角度が、シュラウド反り線の各点における角度であって、前記各点における前記シュラウド反り線の接線と、前記シュラウド表面に位置しかつ前記各点を通過する円周の接線との間の鋭角に相当する、
方法。
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