JPH06146922A - 空気圧縮機のケーシング - Google Patents
空気圧縮機のケーシングInfo
- Publication number
- JPH06146922A JPH06146922A JP29229992A JP29229992A JPH06146922A JP H06146922 A JPH06146922 A JP H06146922A JP 29229992 A JP29229992 A JP 29229992A JP 29229992 A JP29229992 A JP 29229992A JP H06146922 A JPH06146922 A JP H06146922A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- guide
- casing
- flow passage
- operating air
- air compressor
- Prior art date
- 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
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 空気圧縮機から吸込んだ作動空気が翼列部に
至るときその速度分布を一様にする。 【構成】 流路内を転向する前の作動空気に予旋回を与
える案内ガイド３を流路入口側に設けるとともに、案内
ガイド３の後流側にストラット４を配した。
至るときその速度分布を一様にする。 【構成】 流路内を転向する前の作動空気に予旋回を与
える案内ガイド３を流路入口側に設けるとともに、案内
ガイド３の後流側にストラット４を配した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、吸込んだ作動空気が
翼列部に向う際、作動空気の流入速度分布の偏動を抑制
する空気圧縮機のケーシングに関する。
翼列部に向う際、作動空気の流入速度分布の偏動を抑制
する空気圧縮機のケーシングに関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、航空機、発電用ガスタービンな
どの大形原動機においては、高圧力比、高効率を得るこ
とができる点で、軸流タイプのものが好まれて多く採用
されている。
どの大形原動機においては、高圧力比、高効率を得るこ
とができる点で、軸流タイプのものが好まれて多く採用
されている。
【０００３】この種タイプは、回転軸に沿って多くの翼
列部を配する関係上、軸長が遠心タイプ、斜流タイプに
くらべ長くなりがちであり、さらに作動空気の吸込口を
加えると、その軸長は増々倍加する。このため、空気圧
縮機に直結するガスタービンの全体原動機軸長を短縮す
るよう、空気圧縮機の作動空気吸込口は、回転軸と直交
する方向に配することが多く、この作動空気吸込口から
の作動空気を回転軸に植設する翼列部に案内する流路は
曲率半径大なるものになっている。図６は、空気圧縮機
のケーシングのうち、流路を示すもので、子午面から切
断した模式図である。
列部を配する関係上、軸長が遠心タイプ、斜流タイプに
くらべ長くなりがちであり、さらに作動空気の吸込口を
加えると、その軸長は増々倍加する。このため、空気圧
縮機に直結するガスタービンの全体原動機軸長を短縮す
るよう、空気圧縮機の作動空気吸込口は、回転軸と直交
する方向に配することが多く、この作動空気吸込口から
の作動空気を回転軸に植設する翼列部に案内する流路は
曲率半径大なるものになっている。図６は、空気圧縮機
のケーシングのうち、流路を示すもので、子午面から切
断した模式図である。
【０００４】この図において、作動空気の中心流線を基
準軸ｍに採り、この基準軸ｍに直交する方向を法線軸ｎ
に採り、また基準軸ｍ方向速度成分Ｖｍ、基準軸ｍの任
意点Ｐにおける曲率半径Ｒs に採ると、任意点Ｐにおけ
る作動空気11の粒子には遠心力Ｆs が働く。この遠心力
Ｆs を方程式としてあらわせば、
準軸ｍに採り、この基準軸ｍに直交する方向を法線軸ｎ
に採り、また基準軸ｍ方向速度成分Ｖｍ、基準軸ｍの任
意点Ｐにおける曲率半径Ｒs に採ると、任意点Ｐにおけ
る作動空気11の粒子には遠心力Ｆs が働く。この遠心力
Ｆs を方程式としてあらわせば、
【０００５】
【数１】Ｆs ＝Ｖｍ2 ／Ｒs ＝１／ρ・ｄＰ／ｄｎ ここで、ρは作動空気の密度である。
【０００６】この式から、容易に理解されるように、内
側流路壁１から外側流路壁２に向って１／ρ・ｄＰ／ｄ
ｎだけ圧力勾配が徐々に高くなっている。このため、流
路横断面の速度分布Ｖｍは、内側流路壁１で遅く、外側
流路壁２で相対的に速くなっている。
側流路壁１から外側流路壁２に向って１／ρ・ｄＰ／ｄ
ｎだけ圧力勾配が徐々に高くなっている。このため、流
路横断面の速度分布Ｖｍは、内側流路壁１で遅く、外側
流路壁２で相対的に速くなっている。
【０００７】このように、流路横断面における作動空気
の速度分布では、流力効率が思ったように高まらず、こ
のため流路の曲率半径を極力大きくして作動空気の速度
分布をほぼ一様となるようにしていた。
の速度分布では、流力効率が思ったように高まらず、こ
のため流路の曲率半径を極力大きくして作動空気の速度
分布をほぼ一様となるようにしていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、流路の曲率
半径を大きく採ると、設置スペースに余裕があるならば
ともかく、余裕がないと、曲率半径の基準位置を代えた
り、曲率半径そのものの値を代えたりして曲面状の流路
を形成していた。このため、流路壁は、一つの曲率半径
値で、しかも基準位置から画成した曲面状と異なり、任
意横断面ごとに面積が異なっており、この横断面の変化
によって境界層が発達したり、壁面摩擦が増したりし
て、作動空気に偏流があらわれ、その速度分布を一様に
することが難しい。
半径を大きく採ると、設置スペースに余裕があるならば
ともかく、余裕がないと、曲率半径の基準位置を代えた
り、曲率半径そのものの値を代えたりして曲面状の流路
を形成していた。このため、流路壁は、一つの曲率半径
値で、しかも基準位置から画成した曲面状と異なり、任
意横断面ごとに面積が異なっており、この横断面の変化
によって境界層が発達したり、壁面摩擦が増したりし
て、作動空気に偏流があらわれ、その速度分布を一様に
することが難しい。
【０００９】かかる問題点を解決する技術として、例え
ば特開昭57-176400 号や特開昭57-176400 号公報に見ら
れるように、流れの遅い部分に外部からエネルギを加え
て流体剥離防止、流体流れの改善に努めたものの公表も
あるが、かかる技術では供給エネルギが高く、原動機全
体から見た場合の消費エネルギが高くなって好ましくな
く、また、剥離の防止はできても翼列部の入口の速度分
布の一様化は難しい。
ば特開昭57-176400 号や特開昭57-176400 号公報に見ら
れるように、流れの遅い部分に外部からエネルギを加え
て流体剥離防止、流体流れの改善に努めたものの公表も
あるが、かかる技術では供給エネルギが高く、原動機全
体から見た場合の消費エネルギが高くなって好ましくな
く、また、剥離の防止はできても翼列部の入口の速度分
布の一様化は難しい。
【００１０】この発明は、このような点に鑑みて改善を
加えたものであって、作動空気が入口から転向して翼列
部に流れる場合であっても、流路横断面における速度分
布を一様化して翼列部に送り出せるようにする空気圧縮
機のケーシングを公表することを目的とする。
加えたものであって、作動空気が入口から転向して翼列
部に流れる場合であっても、流路横断面における速度分
布を一様化して翼列部に送り出せるようにする空気圧縮
機のケーシングを公表することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる空気圧
縮機のケーシングは、回転軸と直交する方向から吸込ん
だ作動空気を、回転軸の軸方向に沿って植設する翼列部
に向うように転向させる流路を有する空気圧縮機のケー
シングにおいて、転向する前の作動空気に旋回速度成分
を与える案内ガイドを前記流路の入口側に設けるととも
に、案内ガイドの後流側にストラットを配する一方、前
記案内ガイドに可変機構部を設けたものである。
縮機のケーシングは、回転軸と直交する方向から吸込ん
だ作動空気を、回転軸の軸方向に沿って植設する翼列部
に向うように転向させる流路を有する空気圧縮機のケー
シングにおいて、転向する前の作動空気に旋回速度成分
を与える案内ガイドを前記流路の入口側に設けるととも
に、案内ガイドの後流側にストラットを配する一方、前
記案内ガイドに可変機構部を設けたものである。
【００１２】
【作用】上記構成によれば、作動空気が翼列部に向う前
に案内ガイドによって予旋回成分が与えられるから、従
来のように作動空気が転向する際、生起する遠心力が少
なくなり、こうして基準軸ｍから外側に向う遠心力の作
用に伴う圧力勾配を減少させることができ、作動空気翼
列部に至るときには速度分布は、ほぼ一様になる。ま
た、翼列部に向うにしたがって流路は、その入口部の横
断面にくらべ狭小になっており、当該部位は作動空気の
増速流の影響を受けて流壁膨出の心配が出てくるが、当
該部位にはストラットが配されているのでこの心配はな
い。
に案内ガイドによって予旋回成分が与えられるから、従
来のように作動空気が転向する際、生起する遠心力が少
なくなり、こうして基準軸ｍから外側に向う遠心力の作
用に伴う圧力勾配を減少させることができ、作動空気翼
列部に至るときには速度分布は、ほぼ一様になる。ま
た、翼列部に向うにしたがって流路は、その入口部の横
断面にくらべ狭小になっており、当該部位は作動空気の
増速流の影響を受けて流壁膨出の心配が出てくるが、当
該部位にはストラットが配されているのでこの心配はな
い。
【００１３】
【実施例】以下、この発明にかかる空気圧縮機のケーシ
ングの一実施例を図を参照して説明する。
ングの一実施例を図を参照して説明する。
【００１４】図１は、この発明にかかる空気圧縮機のケ
ーシングの概略縦断面図であり、図２は図１のＡ−Ａ矢
視方向切断概略断面図である。これらの図において、作
動空気吸込口５は回転軸中心Ｒに対し、直交する方向に
配されており、空気圧縮機のケーシングの一部を構成す
る内側流壁１、外側流壁10からなる流路Ｆよりも拡口し
ている。この流路Ｆは、翼列部Ｓに向うにしたがって曲
率の大きさ、曲率基点位置の異なる曲面状に形成されて
おり、その入口部の横断面ＳＩは比較的拡開し、翼列部
Ｓの入口部の横断面ＳＯは、図２にも見られるように相
対的に狭開している。
ーシングの概略縦断面図であり、図２は図１のＡ−Ａ矢
視方向切断概略断面図である。これらの図において、作
動空気吸込口５は回転軸中心Ｒに対し、直交する方向に
配されており、空気圧縮機のケーシングの一部を構成す
る内側流壁１、外側流壁10からなる流路Ｆよりも拡口し
ている。この流路Ｆは、翼列部Ｓに向うにしたがって曲
率の大きさ、曲率基点位置の異なる曲面状に形成されて
おり、その入口部の横断面ＳＩは比較的拡開し、翼列部
Ｓの入口部の横断面ＳＯは、図２にも見られるように相
対的に狭開している。
【００１５】上記流路Ｆの入口部の横断面ＳＩには、作
動空気11に予旋回を与える案内ガイド３が環状列に配さ
れており、また、案内ガイド３の後流側には図２に見ら
れるよう、流路横断面に対し、放射状にストラット４が
配され、このストラット４によって当該流路横断面の膨
出を防いでいる。
動空気11に予旋回を与える案内ガイド３が環状列に配さ
れており、また、案内ガイド３の後流側には図２に見ら
れるよう、流路横断面に対し、放射状にストラット４が
配され、このストラット４によって当該流路横断面の膨
出を防いでいる。
【００１６】一方、翼列部Ｓは、回転軸中心Ｒに沿って
第１段翼列を構成する静翼８、動翼７が対をなして環状
配列されており（第２段翼列以後は図示省略）、静翼８
は翼可変部９を備える一方、動翼７は回転軸Ｒと一体成
形したディスク部６に植設されている。
第１段翼列を構成する静翼８、動翼７が対をなして環状
配列されており（第２段翼列以後は図示省略）、静翼８
は翼可変部９を備える一方、動翼７は回転軸Ｒと一体成
形したディスク部６に植設されている。
【００１７】この発明にかかる空気圧縮機のケーシング
では、上述のように流路Ｆの入口部の横断面ＳＩに、案
内ガイド３を設けたことにより、翼列部Ｓの入口部の横
断面ＳＯの作動空気速度分布はほぼ一様になる。すなわ
ち、図３は、流路Ｆにおける作動空気速度分布を模式化
したもので、図にも見られるように、作動空気11に予旋
回が与えられているため、流線のｍ軸上の任意点Ｐにお
いて遠心力Ｆs と反対方向に求心力Ｆt が働く。ここ
に、流線のｍ軸上の任意点Ｐにおける接線角αとし、任
意点Ｐまでの回転軸中心Ｒからの距離をｒ，ｎ軸方向の
速度成分をＶｎとすると、求心力Ｆt は、
では、上述のように流路Ｆの入口部の横断面ＳＩに、案
内ガイド３を設けたことにより、翼列部Ｓの入口部の横
断面ＳＯの作動空気速度分布はほぼ一様になる。すなわ
ち、図３は、流路Ｆにおける作動空気速度分布を模式化
したもので、図にも見られるように、作動空気11に予旋
回が与えられているため、流線のｍ軸上の任意点Ｐにお
いて遠心力Ｆs と反対方向に求心力Ｆt が働く。ここ
に、流線のｍ軸上の任意点Ｐにおける接線角αとし、任
意点Ｐまでの回転軸中心Ｒからの距離をｒ，ｎ軸方向の
速度成分をＶｎとすると、求心力Ｆt は、
【００１８】
【数２】Ｆt ＝Ｖｎ2 ／ｒ・cos α で与えられる。したがって、従来の遠心力Ｆs は、求心
力Ｆt によって減殺されるから、結局、
力Ｆt によって減殺されるから、結局、
【００１９】
【数３】 Ｆs −Ｆt ＝Ｖｍ2 ／Ｒs −Ｖｎ2 ／ｒ・cos α となり、流路横断面における圧力勾配１／ρ・ｄＰ／ｄ
ｎは、従来に比し、
ｎは、従来に比し、
【００２０】
【数４】Ｖｍ2 ／Ｒs −Ｖｎ2 ／ｒ・cos α だけ少なくなり、図示のように翼列部Ｓの入口部の横断
面ＳＯにおける速度分布はほぼ一様になる。
面ＳＯにおける速度分布はほぼ一様になる。
【００２１】図４は、この発明にかかる空気圧縮機のケ
ーシングの他の実施例を示し、案内ガイド３に可変機構
部13を設けたもので、起動時のように吸込み作動空気が
少ないとき、その流線に転向角を高めることができるの
で好都合である。
ーシングの他の実施例を示し、案内ガイド３に可変機構
部13を設けたもので、起動時のように吸込み作動空気が
少ないとき、その流線に転向角を高めることができるの
で好都合である。
【００２２】図５は、この発明にかかる空気圧縮機のケ
ーシングの他の実施例を示し、流路Ｆの曲率が極めて小
さいような形状を有するときは、ストラット４を設けて
おき、作動空気の流線に予旋回を与えるとともに、作動
空気11通過の際の内外側流路壁１，10の膨出防止に役立
つ。
ーシングの他の実施例を示し、流路Ｆの曲率が極めて小
さいような形状を有するときは、ストラット４を設けて
おき、作動空気の流線に予旋回を与えるとともに、作動
空気11通過の際の内外側流路壁１，10の膨出防止に役立
つ。
【００２３】
【発明の効果】以上述べたように、この発明にかかる圧
縮機のケーシングでは、作動空気に予旋回を与える案内
ガイドを流路の入口側に設けるとともに、案内ガイドの
後流側にストラットを配したので、作動空気が翼列部に
至るときには速度分布はほぼ一様になり、作動空気のも
つ速度エネルギをあますところなく活用でき、内部効率
を従来よりも一段と高めることができる。また、案内ガ
イドの後流側にストラットを配しているので、流壁の膨
出防止に寄与することができる。さらに、案内ガイドに
可変機構部を設けているので、吸込み作動空気量が少な
い起動時や負荷激減時などでも作動空気の流線に予旋回
を与えることができる。
縮機のケーシングでは、作動空気に予旋回を与える案内
ガイドを流路の入口側に設けるとともに、案内ガイドの
後流側にストラットを配したので、作動空気が翼列部に
至るときには速度分布はほぼ一様になり、作動空気のも
つ速度エネルギをあますところなく活用でき、内部効率
を従来よりも一段と高めることができる。また、案内ガ
イドの後流側にストラットを配しているので、流壁の膨
出防止に寄与することができる。さらに、案内ガイドに
可変機構部を設けているので、吸込み作動空気量が少な
い起動時や負荷激減時などでも作動空気の流線に予旋回
を与えることができる。
【図１】この発明にかかる空気圧縮機のケーシングの第
１実施例を示す概略縦断面図。
１実施例を示す概略縦断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視方向切断概略断面図。
【図３】作動空気の翼列部に至る速度分布を示す模式
図。
図。
【図４】この発明にかかる空気圧縮機のケーシングの第
２実施例を示す概略縦断面図。
２実施例を示す概略縦断面図。
【図５】この発明にかかる空気圧縮機のケーシングの第
３実施例を示す概略縦断面図。
３実施例を示す概略縦断面図。
【図６】従来の流路における作動空気の翼列部に至る速
度分布を示す模式図。
度分布を示す模式図。
１…内側流路壁 ２…外側流路壁 ３…案内ガイド ４…ストラット ５…作動空気吸込口 Ｓ…翼列部 13…可変機構部
Claims (2)
- 【請求項１】 回転軸と直交する方向から吸込んだ作動
空気を、回転軸の軸方向に沿って植設する翼列部に向う
ように転向させる流路を有する空気圧縮機のケーシング
において、転向する前の作動空気に旋回速度成分を与え
る案内ガイドを前記流路の入口側に設けるとともに、案
内ガイドの後流側にストラットを配することを特徴とす
る空気圧縮機のケーシング。 - 【請求項２】 案内ガイドには、翼取付角を回動自在に
調整できる可変機構部を設けたことを特徴とする請求項
１記載の空気圧縮機のケーシング。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29229992A JPH06146922A (ja) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | 空気圧縮機のケーシング |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29229992A JPH06146922A (ja) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | 空気圧縮機のケーシング |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06146922A true JPH06146922A (ja) | 1994-05-27 |
Family
ID=17779963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29229992A Pending JPH06146922A (ja) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | 空気圧縮機のケーシング |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06146922A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007529663A (ja) * | 2004-03-18 | 2007-10-25 | プラット アンド ホイットニー カナダ コーポレイション | 拘束部材を備えるガスタービンの吸入空気流の整流装置 |
| WO2008075747A1 (ja) * | 2006-12-21 | 2008-06-26 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | 圧縮機 |
| JP2009174331A (ja) * | 2008-01-21 | 2009-08-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 吸気ダクトおよびガスタービン |
| CN106153346A (zh) * | 2016-07-20 | 2016-11-23 | 南京航天航空大学 | 一种可吹气叶片式旋流畸变发生器和发生方法 |
-
1992
- 1992-10-30 JP JP29229992A patent/JPH06146922A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007529663A (ja) * | 2004-03-18 | 2007-10-25 | プラット アンド ホイットニー カナダ コーポレイション | 拘束部材を備えるガスタービンの吸入空気流の整流装置 |
| WO2008075747A1 (ja) * | 2006-12-21 | 2008-06-26 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | 圧縮機 |
| JPWO2008075747A1 (ja) * | 2006-12-21 | 2010-04-15 | 三菱重工業株式会社 | 圧縮機 |
| US8206097B2 (en) | 2006-12-21 | 2012-06-26 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Compressor |
| JP2009174331A (ja) * | 2008-01-21 | 2009-08-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 吸気ダクトおよびガスタービン |
| CN106153346A (zh) * | 2016-07-20 | 2016-11-23 | 南京航天航空大学 | 一种可吹气叶片式旋流畸变发生器和发生方法 |
| CN106153346B (zh) * | 2016-07-20 | 2019-07-19 | 南京航空航天大学 | 一种可吹气叶片式旋流畸变发生器和发生方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100597118B1 (ko) | 레이디얼 터빈의 블레이드 구조체 | |
| US5238364A (en) | Shroud ring for an axial flow turbine | |
| EP3124794A1 (en) | Axial flow compressor, gas turbine including the same, and stator blade of axial flow compressor | |
| US5417547A (en) | Vaned diffuser for centrifugal and mixed flow pumps | |
| JP2009281197A (ja) | 斜流タービン | |
| KR20010052802A (ko) | 터빈 노즐 베인 | |
| JP6265353B2 (ja) | 開閉弁装置、及び回転機械 | |
| WO2008075467A1 (ja) | 軸流圧縮機の翼列 | |
| US6312221B1 (en) | End wall flow path of a compressor | |
| JP2009133267A (ja) | 圧縮機のインペラ | |
| US5167486A (en) | Turbo-machine stage having reduced secondary losses | |
| JP2010025041A (ja) | 遠心流体機械 | |
| JPH06146922A (ja) | 空気圧縮機のケーシング | |
| CN110520630B (zh) | 离心压缩机 | |
| JP5427900B2 (ja) | 斜流タービン | |
| JP2004520517A (ja) | 軸流圧縮機 | |
| JPH10331794A (ja) | 遠心圧縮機 | |
| JP7336026B2 (ja) | タービン及びこのタービンを備えるターボチャージャ | |
| JPH01318790A (ja) | 多段ポンプの水返し羽根 | |
| US4674275A (en) | Method for varying the cross-sectional flow area in a radial gas turbine inlet | |
| JPH0874603A (ja) | 圧縮機の流体抽出機構 | |
| KR20030006810A (ko) | 원심 압축기 | |
| US6986639B2 (en) | Stator blade for an axial flow compressor | |
| RU2715459C1 (ru) | Турбокомпрессор с надроторным устройством | |
| JPS63105300A (ja) | 軸流圧縮機の環状デイフユ−ザ |