JPH06257596A - 軸流圧縮機の翼列構造 - Google Patents
軸流圧縮機の翼列構造Info
- Publication number
- JPH06257596A JPH06257596A JP4138293A JP4138293A JPH06257596A JP H06257596 A JPH06257596 A JP H06257596A JP 4138293 A JP4138293 A JP 4138293A JP 4138293 A JP4138293 A JP 4138293A JP H06257596 A JPH06257596 A JP H06257596A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- blade
- flow passage
- fluid flowing
- passage wall
- axial flow
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 翼の背側を流れる流体の剥離ポイントを後ろ
へずらすことにより、圧力損失を低減して高効率化を図
った軸流圧縮機の翼列構造を提供する。 【構成】 環状に配置された内側流路壁２と外側流路壁
１との間に、その周方向に沿って所定間隔を隔て複数の
翼３を配列してなる軸流圧縮機５の翼列構造において、
上記内側流路壁２に、翼３列間の流路断面積が最小とな
るスロート部９より後流側に位置させて、翼背側根元部
７を流れる流体の減速を抑制させるため滑らかな凸部１
１を形成したことを特徴としている。
へずらすことにより、圧力損失を低減して高効率化を図
った軸流圧縮機の翼列構造を提供する。 【構成】 環状に配置された内側流路壁２と外側流路壁
１との間に、その周方向に沿って所定間隔を隔て複数の
翼３を配列してなる軸流圧縮機５の翼列構造において、
上記内側流路壁２に、翼３列間の流路断面積が最小とな
るスロート部９より後流側に位置させて、翼背側根元部
７を流れる流体の減速を抑制させるため滑らかな凸部１
１を形成したことを特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ジェットエンジン等に
用いられる軸流圧縮機の静翼又は動翼の翼列構造に係
り、特に、翼の背側を流れる流体の剥離ポイントを後ろ
へずらすことにより、圧力損失を低減して高効率化を図
った軸流圧縮機の翼列構造に関する。
用いられる軸流圧縮機の静翼又は動翼の翼列構造に係
り、特に、翼の背側を流れる流体の剥離ポイントを後ろ
へずらすことにより、圧力損失を低減して高効率化を図
った軸流圧縮機の翼列構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】軸流圧縮機の概要を図５に示す。図示す
るように、環状に配置された外側流路壁１（外筒）と内
側流路壁２（内筒）との間に、その周方向に沿って所定
間隔を隔てて複数の翼３が設けられている。これら翼３
は、外筒１内面に固定された静翼３ａと、内筒２内のロ
ータ４に固定された動翼３ｂとからなり、動翼３ｂ・静
翼３ａが圧縮機５の軸方向に交互に多段に配置されてい
る。
るように、環状に配置された外側流路壁１（外筒）と内
側流路壁２（内筒）との間に、その周方向に沿って所定
間隔を隔てて複数の翼３が設けられている。これら翼３
は、外筒１内面に固定された静翼３ａと、内筒２内のロ
ータ４に固定された動翼３ｂとからなり、動翼３ｂ・静
翼３ａが圧縮機５の軸方向に交互に多段に配置されてい
る。
【０００３】上記ロータ４は下流のタービン（図示せ
ず）に連結されており、タービンによって回転駆動され
る。ロータ４が回転すると動翼３ｂも回し、圧縮機５上
流の空気が動翼３ｂ・静翼３ａを通過しつつ順次圧縮さ
れ、圧縮機５下流の燃焼室（図示せず）に送られるよう
になっている。
ず）に連結されており、タービンによって回転駆動され
る。ロータ４が回転すると動翼３ｂも回し、圧縮機５上
流の空気が動翼３ｂ・静翼３ａを通過しつつ順次圧縮さ
れ、圧縮機５下流の燃焼室（図示せず）に送られるよう
になっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この圧縮時、翼３の背
側６を流れる流体は、図４に示すように最初加速されて
その後次第に減速されるが、その減速過程で翼背側６か
ら剥離しやすい。特に、図３に示すように翼３の背側６
の根元部７においては、動翼３ｂ・静翼３ａ間の複雑な
流れ現象と相俟って広範囲に亘って剥離域８が生じ、そ
の剥離に基づく流れの乱れによって翼根元部７の流れの
圧力損失が大幅に増大してしまう。従って、効率を高め
ることができなかった。
側６を流れる流体は、図４に示すように最初加速されて
その後次第に減速されるが、その減速過程で翼背側６か
ら剥離しやすい。特に、図３に示すように翼３の背側６
の根元部７においては、動翼３ｂ・静翼３ａ間の複雑な
流れ現象と相俟って広範囲に亘って剥離域８が生じ、そ
の剥離に基づく流れの乱れによって翼根元部７の流れの
圧力損失が大幅に増大してしまう。従って、効率を高め
ることができなかった。
【０００５】本発明者は、翼背側６の流体が加速から減
速に移行するポイントは、図２に示す翼列３間の流路断
面積が最小となるスロート部９以後の区間であると考
え、何等かの手段でスロート部９以降の流れの減速を抑
えれば、剥離位置が後流側にずれて剥離域８が狭まり圧
力損失を低減できると考えた。
速に移行するポイントは、図２に示す翼列３間の流路断
面積が最小となるスロート部９以後の区間であると考
え、何等かの手段でスロート部９以降の流れの減速を抑
えれば、剥離位置が後流側にずれて剥離域８が狭まり圧
力損失を低減できると考えた。
【０００６】以上の事情を考慮して創案された本発明の
目的は、翼の背側を流れる流体の剥離ポイントを後ろへ
ずらすことにより、圧力損失を低減して高効率化を図っ
た軸流圧縮機の翼列構造を提供することにある。
目的は、翼の背側を流れる流体の剥離ポイントを後ろへ
ずらすことにより、圧力損失を低減して高効率化を図っ
た軸流圧縮機の翼列構造を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、環状に配置された内側流路壁と外側流路壁
との間に、その周方向に沿って所定間隔を隔て複数の翼
を配列してなる軸流圧縮機の翼列構造において、上記内
側流路壁に、翼列間の流路断面積が最小となるスロート
部より後流側に位置させて、翼背側根元部を流れる流体
の減速を抑制させるため滑らかな凸部を形成したことを
特徴としている。
に本発明は、環状に配置された内側流路壁と外側流路壁
との間に、その周方向に沿って所定間隔を隔て複数の翼
を配列してなる軸流圧縮機の翼列構造において、上記内
側流路壁に、翼列間の流路断面積が最小となるスロート
部より後流側に位置させて、翼背側根元部を流れる流体
の減速を抑制させるため滑らかな凸部を形成したことを
特徴としている。
【０００８】
【作用】上記構成によれば、内側流路壁に設けられた凸
部により、翼列間の流路断面積が最小となるスロート部
以降の流路が狭められ、そのノズル効果によってそこを
流れる流体の減速が抑制される。よって、翼の背側を流
れる流体の剥離ポイントが後流側へずれ、圧力損失が低
減する。
部により、翼列間の流路断面積が最小となるスロート部
以降の流路が狭められ、そのノズル効果によってそこを
流れる流体の減速が抑制される。よって、翼の背側を流
れる流体の剥離ポイントが後流側へずれ、圧力損失が低
減する。
【０００９】
【実施例】以下に本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。
て説明する。
【００１０】図１にジェットエンジンに用いられる軸流
圧縮機５の動翼３ｂの部分側面図を示す。動翼３ｂは、
図５に示す如く環状に配置された外側流路壁１と内側流
路壁２との間に、その周方向に沿って所定間隔を隔てて
複数配列されており、圧縮機５の軸方向に沿って静翼３
ａと交互に多段に設けられている。
圧縮機５の動翼３ｂの部分側面図を示す。動翼３ｂは、
図５に示す如く環状に配置された外側流路壁１と内側流
路壁２との間に、その周方向に沿って所定間隔を隔てて
複数配列されており、圧縮機５の軸方向に沿って静翼３
ａと交互に多段に設けられている。
【００１１】この動翼３ｂの部分斜視図を図２に示す。
図示するように、各動翼３ｂは、内側流路壁２に所定間
隔を隔てて立設されており、その先端１０が外側流路壁
１（図示せず）にぎりぎりまで近接されている。図中、
便宜上、内側流路壁２を平板状に示したが、実際は図５
に示す如くリング状になっている。この内側流路壁２の
さらに内方には、内側流路壁２および動翼３ｂを回転駆
動するロータ４が設けられている。
図示するように、各動翼３ｂは、内側流路壁２に所定間
隔を隔てて立設されており、その先端１０が外側流路壁
１（図示せず）にぎりぎりまで近接されている。図中、
便宜上、内側流路壁２を平板状に示したが、実際は図５
に示す如くリング状になっている。この内側流路壁２の
さらに内方には、内側流路壁２および動翼３ｂを回転駆
動するロータ４が設けられている。
【００１２】この実施例の特長とするところは、上記内
側流路壁２に、翼列間の流路断面積が最小となるスロー
ト部９より後流側に位置させて、翼背側根元部７を流れ
る流体の減速を抑制させるため滑らかな凸部１１を形成
した点にある。図２に示すようにこの凸部１１は、上記
内側流路壁２に、その周方向に沿って環状に形成されて
いる。また、この凸部１１は、図１に示すように流路壁
１，２間の流路断面積が滑らかに変化するように形成さ
れている。よって、ここを通過する流体は各流路壁１，
２に沿ってスムーズに流れることになる。
側流路壁２に、翼列間の流路断面積が最小となるスロー
ト部９より後流側に位置させて、翼背側根元部７を流れ
る流体の減速を抑制させるため滑らかな凸部１１を形成
した点にある。図２に示すようにこの凸部１１は、上記
内側流路壁２に、その周方向に沿って環状に形成されて
いる。また、この凸部１１は、図１に示すように流路壁
１，２間の流路断面積が滑らかに変化するように形成さ
れている。よって、ここを通過する流体は各流路壁１，
２に沿ってスムーズに流れることになる。
【００１３】以上の構成からなる本実施例の作用を述べ
る。
る。
【００１４】内側流路壁２に設けられた凸部１１によ
り、翼列間の流路断面積が最小となるスロート部９以降
の流路が狭められる。よって、そのノズル効果および凸
状面に沿って流れる流体の特性に起因して、凸部１１の
表面を流れる流体が加速される。すなわち、凸部１１が
ない一般的な翼列構造では、図４に実線で示すように翼
背側６を流れる流体はスロート部９近傍をピークとして
その後減速されてしまうが、上記凸部１１を設けること
によりその後再加速され、破線で示すようにスロート部
９以降の流体の減速が弱められる。
り、翼列間の流路断面積が最小となるスロート部９以降
の流路が狭められる。よって、そのノズル効果および凸
状面に沿って流れる流体の特性に起因して、凸部１１の
表面を流れる流体が加速される。すなわち、凸部１１が
ない一般的な翼列構造では、図４に実線で示すように翼
背側６を流れる流体はスロート部９近傍をピークとして
その後減速されてしまうが、上記凸部１１を設けること
によりその後再加速され、破線で示すようにスロート部
９以降の流体の減速が弱められる。
【００１５】このように、翼背側６を流れる流体の減速
ポイントが後流側にずれるので、これに伴い翼背側６を
流れる流体の剥離ポイントも後流側へ移行する。従っ
て、図３に示すように従来翼根元部７において広範囲に
亘って広がっていた剥離域が狭まり、剥離域の面積と直
接相関のある流れの圧力損失が破線で示すように大幅に
低減する。よって、高効率化を推進することができる。
ポイントが後流側にずれるので、これに伴い翼背側６を
流れる流体の剥離ポイントも後流側へ移行する。従っ
て、図３に示すように従来翼根元部７において広範囲に
亘って広がっていた剥離域が狭まり、剥離域の面積と直
接相関のある流れの圧力損失が破線で示すように大幅に
低減する。よって、高効率化を推進することができる。
【００１６】なお、本実施例は軸流圧縮機の動翼３ｂに
適用した例を示したが、もちろん静翼３ａに適用しても
よい。
適用した例を示したが、もちろん静翼３ａに適用しても
よい。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る「軸流
圧縮機の翼列構造」によれば、内側流路壁に設けられた
凸部の加速機能により、翼の背側を流れる流体の剥離ポ
イントが後ろへずれる。よって、その流路付近での圧力
損失を大幅に低減でき、高効率化を図ることができる。
圧縮機の翼列構造」によれば、内側流路壁に設けられた
凸部の加速機能により、翼の背側を流れる流体の剥離ポ
イントが後ろへずれる。よって、その流路付近での圧力
損失を大幅に低減でき、高効率化を図ることができる。
【図１】本発明の一実施例を示す軸流圧縮機の翼列構造
の部分側面図である。
の部分側面図である。
【図２】上記翼列構造の部分斜視図である。
【図３】上記翼列構造と従来の翼列構造とについての剥
離域の差および損失分布の差を示す図である。
離域の差および損失分布の差を示す図である。
【図４】上記翼列構造と従来の翼列構造とについての速
度分布の差を示す図である。
度分布の差を示す図である。
【図５】軸流圧縮機の側断面図である。
１ 外側流路壁 ２ 内側流路壁 ３ 翼 ３ａ 静翼 ３ｂ 動翼 ５ 軸流圧縮機 ６ 背側 ７ 根元部 ９ スロート部 １１ 凸部
Claims (1)
- 【請求項１】 環状に配置された内側流路壁と外側流路
壁との間に、その周方向に沿って所定間隔を隔て複数の
翼を配列してなる軸流圧縮機の翼列構造において、上記
内側流路壁に、翼列間の流路断面積が最小となるスロー
ト部より後流側に位置させて、翼背側根元部を流れる流
体の減速を抑制させるため滑らかな凸部を形成したこと
を特徴とする軸流圧縮機の翼列構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4138293A JPH06257596A (ja) | 1993-03-02 | 1993-03-02 | 軸流圧縮機の翼列構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4138293A JPH06257596A (ja) | 1993-03-02 | 1993-03-02 | 軸流圧縮機の翼列構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06257596A true JPH06257596A (ja) | 1994-09-13 |
Family
ID=12606847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4138293A Pending JPH06257596A (ja) | 1993-03-02 | 1993-03-02 | 軸流圧縮機の翼列構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06257596A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7690890B2 (en) | 2004-09-24 | 2010-04-06 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co. Ltd. | Wall configuration of axial-flow machine, and gas turbine engine |
| JP2014505829A (ja) * | 2011-02-10 | 2014-03-06 | スネクマ | 亜音速流れ用の翼およびプラットフォームアセンブリ |
| EP2899369A1 (en) * | 2014-01-24 | 2015-07-29 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Multistage axial flow compressor |
-
1993
- 1993-03-02 JP JP4138293A patent/JPH06257596A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7690890B2 (en) | 2004-09-24 | 2010-04-06 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co. Ltd. | Wall configuration of axial-flow machine, and gas turbine engine |
| JP2014505829A (ja) * | 2011-02-10 | 2014-03-06 | スネクマ | 亜音速流れ用の翼およびプラットフォームアセンブリ |
| EP2899369A1 (en) * | 2014-01-24 | 2015-07-29 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Multistage axial flow compressor |
| US9759230B2 (en) | 2014-01-24 | 2017-09-12 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Multistage axial flow compressor |
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