JPH01125599A - 遠心形流体機械のデイフューザ - Google Patents
遠心形流体機械のデイフューザInfo
- Publication number
- JPH01125599A JPH01125599A JP28329187A JP28329187A JPH01125599A JP H01125599 A JPH01125599 A JP H01125599A JP 28329187 A JP28329187 A JP 28329187A JP 28329187 A JP28329187 A JP 28329187A JP H01125599 A JPH01125599 A JP H01125599A
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- JP
- Japan
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- diffuser
- vane
- flow
- vanes
- inlet
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は遠心形流体機械に係り、比較的高圧ガスを取扱
う低比速度段の圧縮機において、性能向上に好適なディ
フューザに関する。
う低比速度段の圧縮機において、性能向上に好適なディ
フューザに関する。
低比速度段の圧縮機では取扱う容積流量が小さくなるた
めに、設計上流路幅は狭くなり、また羽根車出口の流れ
角α２ （周方向と成す角）も小さくなる。このような
流れがディフューザに流入すると、ディフューザ入口か
ら出口までの流路長さが長くなり摩擦損失が大きくなる
ために圧縮機効率は低下する。
めに、設計上流路幅は狭くなり、また羽根車出口の流れ
角α２ （周方向と成す角）も小さくなる。このような
流れがディフューザに流入すると、ディフューザ入口か
ら出口までの流路長さが長くなり摩擦損失が大きくなる
ために圧縮機効率は低下する。
以上のような問題に対して従来は第６図や第７図に示す
ように、ディフューザ入口部の流路幅を半径方向に向け
て徐々に狭くして、半径方向速度Ｃ，を大きくすること
によって流れ角αを大きくしている。しかしこの方法は
、羽根車の出口幅が数ミリのオーダーのものでは製作精
度や組立誤差の点で、あまりディフューザの流路幅を狭
くすることは困難である。
ように、ディフューザ入口部の流路幅を半径方向に向け
て徐々に狭くして、半径方向速度Ｃ，を大きくすること
によって流れ角αを大きくしている。しかしこの方法は
、羽根車の出口幅が数ミリのオーダーのものでは製作精
度や組立誤差の点で、あまりディフューザの流路幅を狭
くすることは困難である。
第８図、第９図は従来のベーン付ディフューザの例であ
る。低比速度段では広い運転範囲が要求されることが多
いので、比較的値の短い小弦節比ベーンが用いられ、デ
ィフューザ入口部の流路が絞られた後、即ち平行部にベ
ーンが設置さ熟ている。８ 実開昭５６−９７５９８号公報はディフューザ入口の平
行部にストロ−ドレスのベーンを設け、さらにその下流
で流路高さを狭めることによって広い運転範囲を得るこ
とを目的としている。
る。低比速度段では広い運転範囲が要求されることが多
いので、比較的値の短い小弦節比ベーンが用いられ、デ
ィフューザ入口部の流路が絞られた後、即ち平行部にベ
ーンが設置さ熟ている。８ 実開昭５６−９７５９８号公報はディフューザ入口の平
行部にストロ−ドレスのベーンを設け、さらにその下流
で流路高さを狭めることによって広い運転範囲を得るこ
とを目的としている。
上記従来技術は圧縮機の効率向上と広い運転範囲を得る
という面画を同時に満足するには不充分であった。
という面画を同時に満足するには不充分であった。
即ち第３図、第４図の従来技術ではディフューザ入口の
流路幅を狭くすることによって、入口部で流れ角を大き
くシ、ディフューザ内における流路長さを短くして、摩
擦損失の低減を狙ったものである。しかし低比速度の圧
縮機では一般に羽根車出口幅が狭いので、流路幅を大幅
に狭くすることは困難で、従って上記の効果も小さい。
流路幅を狭くすることによって、入口部で流れ角を大き
くシ、ディフューザ内における流路長さを短くして、摩
擦損失の低減を狙ったものである。しかし低比速度の圧
縮機では一般に羽根車出口幅が狭いので、流路幅を大幅
に狭くすることは困難で、従って上記の効果も小さい。
第８図、第９図は従来のベーン付ディフューザを備えた
例であるが、運転範囲を狭くしないためにはスロート面
積を小さくできないため、ベーン数は比較的少なく、従
って大きな転向角が得られない、特にベーンの失速によ
るサージング等の不安定現象が発生すれば、運転範囲に
大きな制約を受けることになる。
例であるが、運転範囲を狭くしないためにはスロート面
積を小さくできないため、ベーン数は比較的少なく、従
って大きな転向角が得られない、特にベーンの失速によ
るサージング等の不安定現象が発生すれば、運転範囲に
大きな制約を受けることになる。
本発明の目的はベーン前端の流路幅を大きくして入口径
比が小さくなることによるスロート面積の減少をカバー
し、流路幅を徐々に狭めなからベーンによって流れの周
方向成分を減速するために全体としては、ベーン内の絶
対速度はゆるやかに減速するのでベーンの失速を遅らせ
、かつベーン内の転向角は大きくとれるので、その下流
のベーンレスディフューザ部の摩擦損失を低減させ、広
い運転範囲で高効率の圧縮機を得ることにある。
比が小さくなることによるスロート面積の減少をカバー
し、流路幅を徐々に狭めなからベーンによって流れの周
方向成分を減速するために全体としては、ベーン内の絶
対速度はゆるやかに減速するのでベーンの失速を遅らせ
、かつベーン内の転向角は大きくとれるので、その下流
のベーンレスディフューザ部の摩擦損失を低減させ、広
い運転範囲で高効率の圧縮機を得ることにある。
上記目的はディフューザ入口部において流路幅を外側に
向けて徐々に狭くし、その部分に複数個のベーンを設け
、これらのベーンの高さは流路の福と同じで外側に向っ
て徐々に低くし、ベーン前縁を羽根車に比較的近接して
設けることにより達成される。
向けて徐々に狭くし、その部分に複数個のベーンを設け
、これらのベーンの高さは流路の福と同じで外側に向っ
て徐々に低くし、ベーン前縁を羽根車に比較的近接して
設けることにより達成される。
ディフューザ入口の流れ角αが小さいと第５図に示され
るように、流路幅が一定であれば流路長さが長くなり、
摩擦損失が大きい。
るように、流路幅が一定であれば流路長さが長くなり、
摩擦損失が大きい。
ディフューザ入口部の流路を絞る部分（流路幅が狭くな
る部分）にベーンを設けることによって・ベーンの作用
と流路の絞りの作用の２つの作用で流れは無理なく転向
される。従って、ベーン内の損失は少なく、またベーン
による失速もおこりにくいので広い運転範囲が得られる
。またベーンの前縁を羽根車に近接して設置するので１
羽根車を出た流れはすぐにベーンに導かれ、流れの転向
が成される。このようにベーン前縁位置が羽根車に近接
しても、その位置の流路幅は大きいのでスロート面積は
あまり狭くならない。
る部分）にベーンを設けることによって・ベーンの作用
と流路の絞りの作用の２つの作用で流れは無理なく転向
される。従って、ベーン内の損失は少なく、またベーン
による失速もおこりにくいので広い運転範囲が得られる
。またベーンの前縁を羽根車に近接して設置するので１
羽根車を出た流れはすぐにベーンに導かれ、流れの転向
が成される。このようにベーン前縁位置が羽根車に近接
しても、その位置の流路幅は大きいのでスロート面積は
あまり狭くならない。
さらにベーン内で流れは大きく転向されるので。
その下流のベーンレスディフューザ部の摩擦損失は低減
し、ディフューザ全体の性能は向上する。
し、ディフューザ全体の性能は向上する。
以下本発明の詳細な説明する。第１図は多段圧縮機の中
の１段の半断面を示したもので、上流側のリターンチャ
ネル３ａを出た流れは羽根車１に吸込まれ、さらに羽根
車下流のベーン付ディフューザ部２ａ、その下流のベー
ンレスディフューザ部２を通って、リターンチャネル３
ｂを通過して次段へ導かれる。第２図は第１図の１−１
断面を示しており１羽根車１の外径とベーン２ａの前縁
は比較的近接して設置されている。ベーン付ディフュー
ザ部２ａは第１図に示されるように、半径方向に向って
ベーン高さが徐々に低くなっている。このようにベーン
高さが徐々に低くなるようなベーン付ディフューザ部２
ａでは、絶対速度の半径方向速度成分はあまり変化しな
いで１周方自速度成分のみベーンによって小さくできる
。従ってベーン付ディフューザ部２ａでは絶対速度はゆ
るやかに減速するが、半径方向速度成分はあまり変わら
ないので、その出口の流れ角は大きくなる。
の１段の半断面を示したもので、上流側のリターンチャ
ネル３ａを出た流れは羽根車１に吸込まれ、さらに羽根
車下流のベーン付ディフューザ部２ａ、その下流のベー
ンレスディフューザ部２を通って、リターンチャネル３
ｂを通過して次段へ導かれる。第２図は第１図の１−１
断面を示しており１羽根車１の外径とベーン２ａの前縁
は比較的近接して設置されている。ベーン付ディフュー
ザ部２ａは第１図に示されるように、半径方向に向って
ベーン高さが徐々に低くなっている。このようにベーン
高さが徐々に低くなるようなベーン付ディフューザ部２
ａでは、絶対速度の半径方向速度成分はあまり変化しな
いで１周方自速度成分のみベーンによって小さくできる
。従ってベーン付ディフューザ部２ａでは絶対速度はゆ
るやかに減速するが、半径方向速度成分はあまり変わら
ないので、その出口の流れ角は大きくなる。
つまりベーンレスディフューザ部２の入口の流れ角は大
きくなっているので、第５図に示したように流路長さが
短くなり摩擦損失は少なく、ディフューザ性能は向上す
る。またベーン内では大きな転向角の割に減速の割合が
小さいので、ベーンによる失速がおこりにくく、従って
圧縮機は広い流欧範囲で安定に運転できる。
きくなっているので、第５図に示したように流路長さが
短くなり摩擦損失は少なく、ディフューザ性能は向上す
る。またベーン内では大きな転向角の割に減速の割合が
小さいので、ベーンによる失速がおこりにくく、従って
圧縮機は広い流欧範囲で安定に運転できる。
第３図はベーン２ａの後縁を平行部まで延長したもの、
第４図は一方の壁面のみを斜めに加工して流路幅を変え
た例である。
第４図は一方の壁面のみを斜めに加工して流路幅を変え
た例である。
本発明によれば１羽根車出口直後の流れを無理なく減速
・転向できるので広い流量範囲で運転可能でかつベーン
内の損失は小さく、その下流のベーンレスディフューザ
部の摩擦損失を低減でき、圧縮機全体の性能を向上させ
る効果がある。
・転向できるので広い流量範囲で運転可能でかつベーン
内の損失は小さく、その下流のベーンレスディフューザ
部の摩擦損失を低減でき、圧縮機全体の性能を向上させ
る効果がある。
第１図は本発明の一実施例の圧縮機半断面図。
第２ｙＡは第１図１−１断面図、第３図、第４図は夫々
本発明の実施例の部分断面図、第５図はディフューザ出
入口の速度三角形と流れの軌跡を示したもの、第６１！
１．第７図は従来例のディフューザ入口部の部分断面図
、第８図は従来例のベーン付ディフューザの部分断面図
、第９図は第８図の■−■断面図である。 １・・・羽根車、２・・・ベーンレスディフューザ部、
２ ａ ｅ ２ ｂ ＋ ２ ｇ ”’ディフューザベ
ーン、２ｄ。 ２ａ、２ｆ・・・ディフューザ入口の絞り形状部。 ３ａ、３ｂ・・・リターンチャンネル、４・・・回転軸
。 ５・・・羽根車ラビリンス、６・・・ステージラビリン
ス。 ７・・・羽根車回転方向、８・・・流れの方向。
本発明の実施例の部分断面図、第５図はディフューザ出
入口の速度三角形と流れの軌跡を示したもの、第６１！
１．第７図は従来例のディフューザ入口部の部分断面図
、第８図は従来例のベーン付ディフューザの部分断面図
、第９図は第８図の■−■断面図である。 １・・・羽根車、２・・・ベーンレスディフューザ部、
２ ａ ｅ ２ ｂ ＋ ２ ｇ ”’ディフューザベ
ーン、２ｄ。 ２ａ、２ｆ・・・ディフューザ入口の絞り形状部。 ３ａ、３ｂ・・・リターンチャンネル、４・・・回転軸
。 ５・・・羽根車ラビリンス、６・・・ステージラビリン
ス。 ７・・・羽根車回転方向、８・・・流れの方向。
Claims (1)
- １、遠心形流体機械の羽根車下流の、対向する２つの面
で流路が構成されるディフューザの前半部の流路におい
て、ディフューザ入口直後から外側に向けてその流路幅
が狭くなるようにして、その部分にベーンの前縁が位置
するように複数個のベーンを設置したことを特徴とする
遠心形流体機械のディフューザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28329187A JPH01125599A (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | 遠心形流体機械のデイフューザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28329187A JPH01125599A (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | 遠心形流体機械のデイフューザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01125599A true JPH01125599A (ja) | 1989-05-18 |
Family
ID=17663545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28329187A Pending JPH01125599A (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | 遠心形流体機械のデイフューザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01125599A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6203275B1 (en) | 1996-03-06 | 2001-03-20 | Hitachi, Ltd | Centrifugal compressor and diffuser for centrifugal compressor |
-
1987
- 1987-11-11 JP JP28329187A patent/JPH01125599A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6203275B1 (en) | 1996-03-06 | 2001-03-20 | Hitachi, Ltd | Centrifugal compressor and diffuser for centrifugal compressor |
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