JPH07139302A - ブレードの構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 漏れ損失を低減して効率を向上させる。 【構成】 ケーシング内にて回転するハブの外周に、ケ
ーシングとの間に僅かなクリアランスをあけて複数のブ
レードを取り付けて軸流圧縮機を構成する。ブレードの
転向角Ｃを根元から約９０％の位置よりさらに先端部方
向へ向かって急激に小さくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ガスタービンエンジ
ン、ジェットエンジン等の内部に設けられた軸流圧縮機
の各ブレードに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ガスタービンエンジン、ジェ
ットエンジン等の内部に設けられた軸流圧縮機は、図６
及び図７に示すように、エンジンの軸線を中心として回
転されるハブ１の外周に、ケーシング２との間に僅かな
クリアランスＡをあけて複数のブレード３、３…が固定
された構造とされている。そして、ハブ１が回転するこ
とにより、このハブ１に固定されたブレード３、３…に
よって空気の圧縮が行われるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記構造の
軸流圧縮機にあっては、ハブ１を回転させたときに、ブ
レード３、３…とケーシング２との間に設けられたクリ
アランスＡにて、漏れ流れが生じてしまうことは避けら
れず、この漏れ流れが、かなりの漏れ損失となってしま
うという問題があった。

【０００４】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、漏れ損失を低減して効率を向上させることが可能
なブレードの構造を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明のブレードの構
造は、ケーシング内にて回転するハブの外周に、前記ケ
ーシングとの間に僅かな隙間をあけて複数のブレードが
取り付けられてなる軸流圧縮機における前記ブレードの
構造において、前記ブレードは、その転向角が先端部近
傍から先端部にかけて急激に小さくされてなることを特
徴としている。

【０００６】

【作用】この発明のブレードの構造によれば、先端部近
傍から先端部にかけてブレードの転向角が急激に小さく
されているので、この先端部近傍から先端部にわたるブ
レードの翼圧力面と負圧面とに生じる圧力差がなくされ
る。したがって、ブレードとケーシングとのクリアラン
スにて、圧力差によって生じる漏れ流れがなくされる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明のブレードの構造の一実施例を
図によって説明する。まず、ブレードの断面形状につい
て図１によって説明する。

【０００８】図に示すものは、ブレード３の断面であ
り、この図において、符号Ａは入射角、符号Ｂはスタッ
ガー角、符号Ｃは転向角である。そして、本実施例のブ
レード３は、ハブ１に連結される根元から先端部方向へ
向かって、上記転向角Ｃが図２に示すグラフのようにな
っている。即ち、本実施例のブレード３は、根元から先
端部（チップ部）方向へ向かって次第に転向角Ｃが小さ
くされており、根元から約９０％の位置（図３参照）か
らさらに先端部方向へ向かって急激に転向角Ｃが小さく
されている。

【０００９】そして、ブレード３の先端部では、転向角
が０°の平板翼とされている。また、このブレード３の
先端部では入射角Ａとスタッガー角Ｂとが略一致されて
いる。

【００１０】上記構造のブレード３によれば、根元から
約９０％の位置までは転向角Ｃが充分に大きいため、図
４に示すように、根元から約９０％までは、翼圧力面Ｍ
１と負圧面Ｍ２との圧力比は大きくされ、その先におい
ては圧力比が急激に小さくされる。ここで、クリアラン
ス（隙間）Ａにおける漏れ流れは、次の式によって求め
られる。

【００１１】Ｑ＝Ａ・√（Ｐｐ−Ｐｓ） ただし、Ｐｐ：翼圧力面Ｍ１側における圧力 Ｐｓ：負圧面Ｍ２側における圧力 この式からも分かるように、クリアランスＡにおける漏
れ流れＱは、転向角Ｃに比例している圧力差の平方根に
比例している。即ち、転向角Ｃが大きければ圧力差が大
きくなり、これにともない漏れ流れＱが多くなる。ま
た、これとは逆に、転向角Ｃが小さければ圧力差が小さ
くなり、これにともない漏れ流れＱが少なくなる。

【００１２】そして、本実施例のブレード３によれば、
先端部近傍において転向角Ｃが略０°とされた平板翼と
されているので、この先端部近傍における圧力差は略発
生せず、したがって、クリアランスＡにおける漏れ流れ
Ｑがほとんど生じることがない。これにより、図５に示
すように、ブレード３の効率を根元から約９０％の位置
まで、確実に発揮させることができ、従来のような漏れ
流れのために生じる漏れ損失による効率の低下をなくす
ことができ、燃費の削減あるいは高出力の確保を図るこ
とができる。

【００１３】なお、上記実施例では、約９０％の位置か
ら先端部へかけて転向角Ｃを急激に小さくしたが、この
急激に小さくする位置は実施例に限定されることなく、
各種の条件によって変更することは勿論である。

【００１４】

【発明の効果】以上、説明したように本発明のブレード
の構造によれば、下記の効果を得ることができる。ブレ
ードの先端部近傍から先端部にかけて転向角が急激に小
さくされているので、先端部近傍から先端部における翼
圧力面側と負圧面側との圧力差がほとんど発生せず、し
たがって、ケーシングとの隙間における漏れ流れの発生
をほとんどなくすことができる。これにより、ブレード
の効率を根元から先端部近傍まで、確実に発揮させるこ
とができ、従来のような漏れ流れのために生じる漏れ損
失による効率の低下をなくすことができ、燃費の削減あ
るいは高出力の確保を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ブレードの各角度を説明するブレードの断面図
である。

【図２】ブレードの高さ寸法と転向角との関係を示す図
表である。

【図３】ブレードの根元からの寸法の割合を示すブレー
ドの概略側面図である。

【図４】ブレードの高さ寸法と圧力差との関係を示す図
表である。

【図５】ブレードの高さ寸法と効率との関係を示す図表
である。

【図６】ケーシング内にてハブに固定されたブレードの
説明をする軸流圧縮機の一部の概略斜視図である。

【符号の説明】

１ ハブ ２ ケーシング ３ ブレード Ａ クリアランス（隙間） Ｃ 転向角

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシング内にて回転するハブの外周
   に、前記ケーシングとの間に僅かな隙間をあけて複数の
   ブレードが取り付けられてなる軸流圧縮機における前記
   ブレードの構造において、 前記ブレードは、その転向角が先端部近傍から先端部に
   かけて急激に小さくされてなることを特徴とするブレー
   ドの構造。