JPH07279889A - 二次元翼列風洞用翼列圧力比調整装置 - Google Patents
二次元翼列風洞用翼列圧力比調整装置Info
- Publication number
- JPH07279889A JPH07279889A JP6984594A JP6984594A JPH07279889A JP H07279889 A JPH07279889 A JP H07279889A JP 6984594 A JP6984594 A JP 6984594A JP 6984594 A JP6984594 A JP 6984594A JP H07279889 A JPH07279889 A JP H07279889A
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- JP
- Japan
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- cascade
- tailboard
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 圧縮機をシミュレートした任意の圧力比の流
れを二次元翼列風洞で実現する。 【構成】 二次元翼列風洞の供試翼列２取付部出口の上
下面端部にピポット３，４を設け、テールボード５，６
の一端を回動自在に結合し、テールボード５，６の出口
側にピポット７，８を設け、フラップ９，１０を回動自
在に結合する。風洞側壁はテールボード５，６とフラッ
プ９，１０の移動範囲にわたって延長し流路を構成す
る。
れを二次元翼列風洞で実現する。 【構成】 二次元翼列風洞の供試翼列２取付部出口の上
下面端部にピポット３，４を設け、テールボード５，６
の一端を回動自在に結合し、テールボード５，６の出口
側にピポット７，８を設け、フラップ９，１０を回動自
在に結合する。風洞側壁はテールボード５，６とフラッ
プ９，１０の移動範囲にわたって延長し流路を構成す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は二次元翼列風洞でテスト
される翼列の入力側と出口側の圧力比を調整して圧縮機
をシミュレートする二次元翼列風洞用翼列圧力比調整装
置に関する。
される翼列の入力側と出口側の圧力比を調整して圧縮機
をシミュレートする二次元翼列風洞用翼列圧力比調整装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】タービンや圧縮機の翼列はロータやケー
シングの円周上に取り付けられているが、翼列の性能を
調べる場合、二次元翼列風洞が用いられている。このよ
うな風洞は翼列取付位置に一様な空気流が流入し、翼列
通過後は大気開放されるように構成されている。タービ
ン翼の場合、翼列によって空気流は増速され翼列はノズ
ルのような働きをする。ガスタービンやジェットエンジ
ンのタービン翼列の場合、例えば、亜音速で流入し、タ
ービン翼列で増速され超音速で流出するので、このよう
な場合、出口側が大気開放されていても翼列のテストに
は影響を与えない。
シングの円周上に取り付けられているが、翼列の性能を
調べる場合、二次元翼列風洞が用いられている。このよ
うな風洞は翼列取付位置に一様な空気流が流入し、翼列
通過後は大気開放されるように構成されている。タービ
ン翼の場合、翼列によって空気流は増速され翼列はノズ
ルのような働きをする。ガスタービンやジェットエンジ
ンのタービン翼列の場合、例えば、亜音速で流入し、タ
ービン翼列で増速され超音速で流出するので、このよう
な場合、出口側が大気開放されていても翼列のテストに
は影響を与えない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】二次元翼列風洞におい
ては圧縮機の場合、翼列入口側の圧力と出口側の圧力と
の圧力比および入口、出口側の流れ角（流入する方向と
流出する方向のなす角度）をシミュレートする必要があ
る。圧縮機は流速を減速して昇圧する働きをするので、
従来のように出口側が開放されている風洞では実機と同
じ出口側圧力と流れ角を再現することはできない。この
ため、従来、圧縮機の二次元翼列風洞翼列テストは、か
なり低速で流れの状態を調べるといった程度のものが行
われるのみで、遷音速域における実用的なテストは行わ
れていなかった。
ては圧縮機の場合、翼列入口側の圧力と出口側の圧力と
の圧力比および入口、出口側の流れ角（流入する方向と
流出する方向のなす角度）をシミュレートする必要があ
る。圧縮機は流速を減速して昇圧する働きをするので、
従来のように出口側が開放されている風洞では実機と同
じ出口側圧力と流れ角を再現することはできない。この
ため、従来、圧縮機の二次元翼列風洞翼列テストは、か
なり低速で流れの状態を調べるといった程度のものが行
われるのみで、遷音速域における実用的なテストは行わ
れていなかった。
【０００４】本発明は上述の問題点に鑑みてなされたも
ので、翼列の圧力比と翼列出口側の流れ角を調整するこ
とのできる遷音速二次元翼列風洞用翼列圧力比調整装置
を提供することを目的とする。
ので、翼列の圧力比と翼列出口側の流れ角を調整するこ
とのできる遷音速二次元翼列風洞用翼列圧力比調整装置
を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、二次元翼列風洞の供試翼列取付部出口の上下面端部
に、風洞側壁に垂直方向にそれぞれ設けられた軸と、該
軸と一端が回動自在に結合され、風洞流路の上下面を構
成するテールボードと、該テールボードの出口端に設け
られ出口流路の面積を調整するしぼり機構と、前記出口
の両側壁を延長し前記テールボードとしぼり機構の移動
範囲にわたって設けられ、テールボードおよびしぼり機
構と共に流路を形成する延長側壁とを備えたものであ
る。
め、二次元翼列風洞の供試翼列取付部出口の上下面端部
に、風洞側壁に垂直方向にそれぞれ設けられた軸と、該
軸と一端が回動自在に結合され、風洞流路の上下面を構
成するテールボードと、該テールボードの出口端に設け
られ出口流路の面積を調整するしぼり機構と、前記出口
の両側壁を延長し前記テールボードとしぼり機構の移動
範囲にわたって設けられ、テールボードおよびしぼり機
構と共に流路を形成する延長側壁とを備えたものであ
る。
【０００６】また、前記しぼり機構は、前記テールボー
ドの出口端に、延長側壁に垂直方向に設けられた軸と、
該軸と一端が回動自在に結合されたフラップよりなるも
のである。
ドの出口端に、延長側壁に垂直方向に設けられた軸と、
該軸と一端が回動自在に結合されたフラップよりなるも
のである。
【０００７】
【作用】テールボードの角度を調整することにより、翼
列出口側の流れ角を調整することができ、しぼり機構に
より出口面積を調整することにより出口側圧力を調整で
きるので翼列の圧力比を調整することができる。この両
者の調整により圧縮機をシミュレーションしたテストを
行うことができる。
列出口側の流れ角を調整することができ、しぼり機構に
より出口面積を調整することにより出口側圧力を調整で
きるので翼列の圧力比を調整することができる。この両
者の調整により圧縮機をシミュレーションしたテストを
行うことができる。
【０００８】また、しぼり機構としてフラップを用いる
ことにより、構造も簡単で調整も容易となる。
ことにより、構造も簡単で調整も容易となる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明の実施例の構成を示す図であ
る。図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図１のＢ−Ｂ断
面図である。矢印で示す方向に一様な空気が流入する流
路１には供試翼列２が取り付けられ、翼の角度は調整で
きるように構成されている。流路１は上壁１ａ、下壁１
ｂ、両側壁１ｃよりなる矩形断面を有し、二次元の流れ
を実現する。流路１の翼列２取付部出口の上下壁１ａ、
１ｂ端部には側壁１ｃに垂直方向の軸を有するピボット
３，４が設けられ、各ピボット３，４にはテールボード
５，６が回動自在に取り付けられている。テールボード
５，６の先端にも後述する延長側壁１１に垂直方向の軸
を有するピボット７，８が取り付けられ、このピボット
７，８にフラップ９，１０が回動自在に取り付けられて
いる。流路１の側壁１ｃに延長してテールボード５，６
およびフラップ９，１０の回動範囲をカバーする延長側
壁１１が設けられ、テールボード５，６およびフラップ
９，１０と共に風洞流路を構成している。
て説明する。図１は本発明の実施例の構成を示す図であ
る。図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図１のＢ−Ｂ断
面図である。矢印で示す方向に一様な空気が流入する流
路１には供試翼列２が取り付けられ、翼の角度は調整で
きるように構成されている。流路１は上壁１ａ、下壁１
ｂ、両側壁１ｃよりなる矩形断面を有し、二次元の流れ
を実現する。流路１の翼列２取付部出口の上下壁１ａ、
１ｂ端部には側壁１ｃに垂直方向の軸を有するピボット
３，４が設けられ、各ピボット３，４にはテールボード
５，６が回動自在に取り付けられている。テールボード
５，６の先端にも後述する延長側壁１１に垂直方向の軸
を有するピボット７，８が取り付けられ、このピボット
７，８にフラップ９，１０が回動自在に取り付けられて
いる。流路１の側壁１ｃに延長してテールボード５，６
およびフラップ９，１０の回動範囲をカバーする延長側
壁１１が設けられ、テールボード５，６およびフラップ
９，１０と共に風洞流路を構成している。
【００１０】テールボード５，６には先端をピン結合し
たねじ棒１２と、このねじ棒１２と螺合しねじ棒１２を
軸方向に移動する駆動部１３と、この駆動部１３を回動
自在に支持する支持材１４が設けられ、支持材１４は周
辺の装置に固定されている。駆動部１３によりねじ棒１
２を軸方向に移動してテールボード５，６をピボット
３，４まわりに回動することができる。フラップ９，１
０にも同様にねじ棒１２、駆動部１３、支持材１４が設
けられ、支持材１４はテールボード５，６にそれぞれ取
付けられている。これによりフラップ９，１０はテール
ボード５，６を基準に回動することができる。
たねじ棒１２と、このねじ棒１２と螺合しねじ棒１２を
軸方向に移動する駆動部１３と、この駆動部１３を回動
自在に支持する支持材１４が設けられ、支持材１４は周
辺の装置に固定されている。駆動部１３によりねじ棒１
２を軸方向に移動してテールボード５，６をピボット
３，４まわりに回動することができる。フラップ９，１
０にも同様にねじ棒１２、駆動部１３、支持材１４が設
けられ、支持材１４はテールボード５，６にそれぞれ取
付けられている。これによりフラップ９，１０はテール
ボード５，６を基準に回動することができる。
【００１１】圧縮機用翼列のテストの場合、流入速度、
翼列の入口と出口との圧力比、流れ角をシミュレートす
る。本実施例では圧力比と流れ角の調整を行う。出口側
圧力の調整はフラップ９，１０の角度を調整することに
より行われ、流れ角の調整はテールボード角の調整によ
り行われるが、圧力比が変化すると流れ角が変化するた
め、フラップ角とテールボード角の両方を調整して目的
とする圧力比、流れ角が得られるようにする。
翼列の入口と出口との圧力比、流れ角をシミュレートす
る。本実施例では圧力比と流れ角の調整を行う。出口側
圧力の調整はフラップ９，１０の角度を調整することに
より行われ、流れ角の調整はテールボード角の調整によ
り行われるが、圧力比が変化すると流れ角が変化するた
め、フラップ角とテールボード角の両方を調整して目的
とする圧力比、流れ角が得られるようにする。
【００１２】次に本実施例による二次元遷音速翼列の実
験結果の一例を説明する。図４は実施例の圧力計の取付
位置とテールボード５，６、フラップ９，１０の角度を
示す図である。圧力計は翼列を構成する翼のコード（ｃ
で示す）の半分（ｃ／２）だけ翼の前縁より前方または
後縁より後方の側壁に設けられている。翼の前方に設け
られた圧力計は直線Ａ上に配置され、後方に設けられた
圧力計は直線Ｂ上に配置される。圧力計は複数個設けら
れ、静圧を測定する。本実施例では翼列にマッハ数１前
後の流れが生じるので、静圧をマッハ数に換算して示
す。換算式は次式を用いる。
験結果の一例を説明する。図４は実施例の圧力計の取付
位置とテールボード５，６、フラップ９，１０の角度を
示す図である。圧力計は翼列を構成する翼のコード（ｃ
で示す）の半分（ｃ／２）だけ翼の前縁より前方または
後縁より後方の側壁に設けられている。翼の前方に設け
られた圧力計は直線Ａ上に配置され、後方に設けられた
圧力計は直線Ｂ上に配置される。圧力計は複数個設けら
れ、静圧を測定する。本実施例では翼列にマッハ数１前
後の流れが生じるので、静圧をマッハ数に換算して示
す。換算式は次式を用いる。
【００１３】
【数１】
【００１４】上記（１）式において ＰT ：全圧 ＰS ：静圧 Ｍ：マッハ数 γ：流体の比熱比 を表す。なお、全圧ＰT は入口側における静圧と動圧を
計測することにより得られる。
計測することにより得られる。
【００１５】図５〜図７は、同一の翼列に対し、流入速
度、テールボード角を一定とし、フラップ角を変化させ
た場合の翼列の前方（直線Ａ上）と後方（直線Ｂ上）の
圧力を示す。Ａ線上の圧力を黒丸で示し、Ｂ線上の圧力
を＋で示す。圧力は（１）式によりマッハ数で示す。テ
ールボード角θ１＝６．１５°、θ２＝９．３６°は各
図共通であり、入口流速Ｖ１はほぼ同じマッハ数として
いる。圧力比ＰＲはＢ線上の平均圧力をＡ線上の平均圧
力で除した値である。
度、テールボード角を一定とし、フラップ角を変化させ
た場合の翼列の前方（直線Ａ上）と後方（直線Ｂ上）の
圧力を示す。Ａ線上の圧力を黒丸で示し、Ｂ線上の圧力
を＋で示す。圧力は（１）式によりマッハ数で示す。テ
ールボード角θ１＝６．１５°、θ２＝９．３６°は各
図共通であり、入口流速Ｖ１はほぼ同じマッハ数として
いる。圧力比ＰＲはＢ線上の平均圧力をＡ線上の平均圧
力で除した値である。
【００１６】図５において、Ａ線上の入口圧力はほぼ一
定の良好な分布となっているが、Ｂ線上の出口圧力は下
側にゆく程マッハ数が大きく（静圧ＰS は小さく）なっ
ており不良な分布となっている。図６は流入速度Ｖ１は
図５と同じで、フラップ角θ３，θ４を共に０．５°大
きくして１１°とした場合である。フラップ角の変化が
少ないので圧力分布も少ししか変化しないが、出口圧力
分布は良好な方向に変化している。図７はフラップ角θ
３，θ４をさらに２．５°大きくして１３．５°とした
場合である。出口圧力分布はかなり一様となり良好な分
布となったが、入口圧力分布が不良となってきている。
入口圧力分布が変化したのはフラップ角の変化による出
口側圧力の変化により衝撃波が変化し、この影響を受け
たためである。
定の良好な分布となっているが、Ｂ線上の出口圧力は下
側にゆく程マッハ数が大きく（静圧ＰS は小さく）なっ
ており不良な分布となっている。図６は流入速度Ｖ１は
図５と同じで、フラップ角θ３，θ４を共に０．５°大
きくして１１°とした場合である。フラップ角の変化が
少ないので圧力分布も少ししか変化しないが、出口圧力
分布は良好な方向に変化している。図７はフラップ角θ
３，θ４をさらに２．５°大きくして１３．５°とした
場合である。出口圧力分布はかなり一様となり良好な分
布となったが、入口圧力分布が不良となってきている。
入口圧力分布が変化したのはフラップ角の変化による出
口側圧力の変化により衝撃波が変化し、この影響を受け
たためである。
【００１７】上述の実験例はフラップ角を調整した場合
の一例を説明したが、フラップ角の調整により流れ角が
変化した場合はテールボード角の調整を行い、目的とす
る流れ角とする。テールボード角と流れ角は必ずしも一
致せず、目的とする流れ角になったかは翼列出口圧力分
布が良好な分布になったことにより判断する。このよう
にテールボード角とフラップ角を調整することにより圧
縮機をシミュレートした任意の圧力比の流れを実現する
ことができる。なお、上記実験は遷音速領域について説
明したが、音速以下の領域および音速以上の領域におい
ても本発明は有効である。
の一例を説明したが、フラップ角の調整により流れ角が
変化した場合はテールボード角の調整を行い、目的とす
る流れ角とする。テールボード角と流れ角は必ずしも一
致せず、目的とする流れ角になったかは翼列出口圧力分
布が良好な分布になったことにより判断する。このよう
にテールボード角とフラップ角を調整することにより圧
縮機をシミュレートした任意の圧力比の流れを実現する
ことができる。なお、上記実験は遷音速領域について説
明したが、音速以下の領域および音速以上の領域におい
ても本発明は有効である。
【００１８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は翼列取付部出口の風洞流路の上下面に回動可能なテー
ルボードを設けて流れ角を調整可能とし、テールボード
の出口側にしぼり機構を設けて翼列出口側の圧力を調整
し、翼列の圧力比を調整可能としたことにより、圧縮機
をシミュレートした任意の圧力比の流れを二次元翼列風
洞で実現することができる。
は翼列取付部出口の風洞流路の上下面に回動可能なテー
ルボードを設けて流れ角を調整可能とし、テールボード
の出口側にしぼり機構を設けて翼列出口側の圧力を調整
し、翼列の圧力比を調整可能としたことにより、圧縮機
をシミュレートした任意の圧力比の流れを二次元翼列風
洞で実現することができる。
【図１】本発明の実施例の構成を示す側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】圧力計の配置とテールボード、フラップの角度
の表示方法を示す図である。
の表示方法を示す図である。
【図５】フラップ角を１０．５°とした場合の二次元遷
音速翼列の実験結果の一例を示す図である。
音速翼列の実験結果の一例を示す図である。
【図６】フラップ角を１１°とした場合の二次元遷音速
翼列の実験結果の一例を示す図である。
翼列の実験結果の一例を示す図である。
【図７】フラップ角を１３．５°とした場合の二次元遷
音速翼列の実験結果の一例を示す図である。
音速翼列の実験結果の一例を示す図である。
１ 流路 １ａ 上壁 １ｂ 下壁 １ｃ 側壁 ２ 翼列 ３，４，７，８ ピボット（軸） ５，６ テールボード ９，１０ フラップ（しぼり機構） １１ 延長側壁 １２ ねじ棒 １３ 駆動部 １４ 支持材
Claims (2)
- 【請求項１】 二次元翼列風洞の供試翼列取付部出口の
上下面端部に、風洞側壁に垂直方向にそれぞれ設けられ
た軸と、該軸と一端が回動自在に結合され、風洞流路の
上下面を構成するテールボードと、該テールボードの出
口端に設けられ出口流路の面積を調整するしぼり機構
と、前記出口の両側壁を延長し前記テールボードとしぼ
り機構の移動範囲にわたって設けられ、テールボードお
よびしぼり機構と共に流路を形成する延長側壁とを備え
たことを特徴とする二次元翼列風洞用翼列圧力比調整装
置。 - 【請求項２】 前記しぼり機構は、前記テールボードの
出口端に、延長側壁に垂直方向に設けられた軸と、該軸
と一端が回動自在に結合されたフラップよりなることを
特徴とする請求項１記載の二次元翼列風洞用翼列圧力比
調整装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6984594A JPH07279889A (ja) | 1994-04-08 | 1994-04-08 | 二次元翼列風洞用翼列圧力比調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6984594A JPH07279889A (ja) | 1994-04-08 | 1994-04-08 | 二次元翼列風洞用翼列圧力比調整装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07279889A true JPH07279889A (ja) | 1995-10-27 |
Family
ID=13414558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6984594A Pending JPH07279889A (ja) | 1994-04-08 | 1994-04-08 | 二次元翼列風洞用翼列圧力比調整装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07279889A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104897406A (zh) * | 2015-06-04 | 2015-09-09 | 大连海事大学 | 一种旋转冲压压缩转子平面叶栅实验系统 |
| US10202982B2 (en) | 2015-02-19 | 2019-02-12 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Production methods of gas turbine |
| CN111609991A (zh) * | 2020-05-28 | 2020-09-01 | 西安建筑科技大学 | 一种用于叶栅表面性能测量的多坐标测量支架 |
| CN112985742A (zh) * | 2021-02-07 | 2021-06-18 | 中国科学院工程热物理研究所 | 一种平面叶栅风洞出口段背压调节装置 |
| CN114034460A (zh) * | 2021-11-10 | 2022-02-11 | 中国人民解放军空军工程大学 | 一种二次流发生装置 |
| CN114658678A (zh) * | 2022-02-21 | 2022-06-24 | 南京航空航天大学 | 一种压气机平面叶栅试验台舌板结构 |
-
1994
- 1994-04-08 JP JP6984594A patent/JPH07279889A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10202982B2 (en) | 2015-02-19 | 2019-02-12 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Production methods of gas turbine |
| CN104897406A (zh) * | 2015-06-04 | 2015-09-09 | 大连海事大学 | 一种旋转冲压压缩转子平面叶栅实验系统 |
| CN111609991A (zh) * | 2020-05-28 | 2020-09-01 | 西安建筑科技大学 | 一种用于叶栅表面性能测量的多坐标测量支架 |
| CN111609991B (zh) * | 2020-05-28 | 2024-05-24 | 西安建筑科技大学 | 一种用于叶栅表面性能测量的多坐标测量支架 |
| CN112985742A (zh) * | 2021-02-07 | 2021-06-18 | 中国科学院工程热物理研究所 | 一种平面叶栅风洞出口段背压调节装置 |
| CN114034460A (zh) * | 2021-11-10 | 2022-02-11 | 中国人民解放军空军工程大学 | 一种二次流发生装置 |
| CN114034460B (zh) * | 2021-11-10 | 2023-08-22 | 中国人民解放军空军工程大学 | 一种二次流发生装置 |
| CN114658678A (zh) * | 2022-02-21 | 2022-06-24 | 南京航空航天大学 | 一种压气机平面叶栅试验台舌板结构 |
| CN114658678B (zh) * | 2022-02-21 | 2022-12-06 | 南京航空航天大学 | 一种压气机平面叶栅试验台舌板结构 |
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