JPH10131704A - ラジアルタービン羽根車 - Google Patents
ラジアルタービン羽根車Info
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- JPH10131704A JPH10131704A JP28990096A JP28990096A JPH10131704A JP H10131704 A JPH10131704 A JP H10131704A JP 28990096 A JP28990096 A JP 28990096A JP 28990096 A JP28990096 A JP 28990096A JP H10131704 A JPH10131704 A JP H10131704A
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- JP
- Japan
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- blade
- scallop
- main plate
- blades
- center
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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Supercharger (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガスタービンや過給機で使用されるラジアル
タービンでは翼の圧力面から負圧面側への流体の漏れを
減少することが大きな命題であり、本発明はこのような
ニーズに応えるものの提供を課題とする。 【解決手段】 主板に形成するスカラップの最小半径部
を翼間の中央から負圧面側に偏らせ、スカラップ形状を
翼の左右で非対称とすることにより、翼の圧力面と主板
面とのなす角度を鋭角とし、この部分における損失係数
を大きくし、以って漏れ流量を減少し、この漏れによる
効率低下を防止した。
タービンでは翼の圧力面から負圧面側への流体の漏れを
減少することが大きな命題であり、本発明はこのような
ニーズに応えるものの提供を課題とする。 【解決手段】 主板に形成するスカラップの最小半径部
を翼間の中央から負圧面側に偏らせ、スカラップ形状を
翼の左右で非対称とすることにより、翼の圧力面と主板
面とのなす角度を鋭角とし、この部分における損失係数
を大きくし、以って漏れ流量を減少し、この漏れによる
効率低下を防止した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はガスタービン、過給
機等に採用されるラジアルタービンに関する。
機等に採用されるラジアルタービンに関する。
【０００２】
【従来の技術】図４ないし図６に基づいて従来のものを
説明する。図４は、スカラップ０１１を形成した従来の
ラジアルタービンの羽根車０１０を示す。
説明する。図４は、スカラップ０１１を形成した従来の
ラジアルタービンの羽根車０１０を示す。
【０００３】ラジアルタービンでは翼０１２の中心線は
ほぼ半径線から構成されており、この翼０１２の中心線
位置を主板０１４面に外挿延長して破線０１３で示す。
ほぼ半径線から構成されており、この翼０１２の中心線
位置を主板０１４面に外挿延長して破線０１３で示す。
【０００４】そしてラジアルタービンの羽根車０１０で
は、羽根車０１０の回転中心軸０１５での応力を低減す
るために、主板０１４を弧状に切欠いたスカラップ０１
１を有している。
は、羽根車０１０の回転中心軸０１５での応力を低減す
るために、主板０１４を弧状に切欠いたスカラップ０１
１を有している。
【０００５】また、このスカラップ０１１はその最小半
径部を翼間の中央部、即ち一方の翼の圧力面０１７と隣
の翼の負圧面との中央部におき、左右対称の形状となっ
ている。
径部を翼間の中央部、即ち一方の翼の圧力面０１７と隣
の翼の負圧面との中央部におき、左右対称の形状となっ
ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記したように構成さ
れた従来のものでは、スカラップ０１１を設けることに
より、翼０１２とケーシング０１６の間にすき間０１９
ができ、圧力面０１７から負圧面０１８側に漏れ０１１
０が生じ、効率が低下するという問題がある。
れた従来のものでは、スカラップ０１１を設けることに
より、翼０１２とケーシング０１６の間にすき間０１９
ができ、圧力面０１７から負圧面０１８側に漏れ０１１
０が生じ、効率が低下するという問題がある。
【０００７】本発明はこのような従来のものにおける問
題点を解消し、漏れを減少して効率低減を防止した信頼
性の高いものを提供することを課題とするものである。
題点を解消し、漏れを減少して効率低減を防止した信頼
性の高いものを提供することを課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記した課題
を解決するべくなされたもので、主板を翼と翼との間で
切欠いてスカラップを形成し、同スカラップの最小半径
部を翼間の中央から翼負圧面側に偏らせ、スカラップ形
状を翼の左右で非対称としたラジアルタービン羽根車を
提供し、圧力面側から負圧面に漏れる流れが、翼とケー
シングとのすき間に流入する時、スカラップ形状を非対
称とすることにより、前記すき間に流入する流れにその
入口部で抵抗する形状を形成し易くしたものである。
を解決するべくなされたもので、主板を翼と翼との間で
切欠いてスカラップを形成し、同スカラップの最小半径
部を翼間の中央から翼負圧面側に偏らせ、スカラップ形
状を翼の左右で非対称としたラジアルタービン羽根車を
提供し、圧力面側から負圧面に漏れる流れが、翼とケー
シングとのすき間に流入する時、スカラップ形状を非対
称とすることにより、前記すき間に流入する流れにその
入口部で抵抗する形状を形成し易くしたものである。
【０００９】また、本発明は、翼の圧力面と主板面との
なす角度を鋭角としたラジアルタービン羽根車を提供
し、翼とケーシングとのすき間の入口部において、同入
口を形成する翼の圧力面と主板面とのなす角度を鋭角に
することにより、同入口部での損失係数を角度が直角の
場合に比べて３〜５倍に増大し、これにより漏れ量を約
１／√３〜１／√５に減少させて漏れによる効率低下を
防止するようにしたものである。
なす角度を鋭角としたラジアルタービン羽根車を提供
し、翼とケーシングとのすき間の入口部において、同入
口を形成する翼の圧力面と主板面とのなす角度を鋭角に
することにより、同入口部での損失係数を角度が直角の
場合に比べて３〜５倍に増大し、これにより漏れ量を約
１／√３〜１／√５に減少させて漏れによる効率低下を
防止するようにしたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を図１ない
し図３に基づいて説明する。
し図３に基づいて説明する。
【００１１】１０は羽根車で、その要部をなす主板１４
には翼１２に対応させて周方向に複数のスカラップ１１
を形成している。１６はケーシングで、羽根車１０との
間にすき間１９が形成されている。
には翼１２に対応させて周方向に複数のスカラップ１１
を形成している。１６はケーシングで、羽根車１０との
間にすき間１９が形成されている。
【００１２】１７は翼１２の圧力面、１８は同様に負圧
面である。羽根車１０は軸心１５を有し、翼１２の中心
線を主板１４まで外挿した線を破線１３で示している。
そして、スカラップ１１の形状を前記破線１３に対して
左右非対称に、その最小半径部１１１が翼間の中央から
負圧面１８側に偏よるように構成されている。
面である。羽根車１０は軸心１５を有し、翼１２の中心
線を主板１４まで外挿した線を破線１３で示している。
そして、スカラップ１１の形状を前記破線１３に対して
左右非対称に、その最小半径部１１１が翼間の中央から
負圧面１８側に偏よるように構成されている。
【００１３】図１のII−II断面として図２にも示すよう
に、本実施の形態では前記したように左右非対称なスカ
ラップ１１の形状とすることにより、翼１２の圧力面１
７と主板１４面とのなす角度１１２が容易に、かつ確実
に鋭角となり、ケーシング１６と翼１２のすき間１９か
ら漏れる流れ１１０の抵抗（損失係数）が従来のものの
ようにほぼ９０°の角度をなしているものに比べて３〜
５倍に増加する。
に、本実施の形態では前記したように左右非対称なスカ
ラップ１１の形状とすることにより、翼１２の圧力面１
７と主板１４面とのなす角度１１２が容易に、かつ確実
に鋭角となり、ケーシング１６と翼１２のすき間１９か
ら漏れる流れ１１０の抵抗（損失係数）が従来のものの
ようにほぼ９０°の角度をなしているものに比べて３〜
５倍に増加する。
【００１４】即ち、従来のもののように、翼の圧力面と
主板面とのなす角度がほぼ９０°の場合には、前記損失
係数は約０．５であるが、これが４５°となれば同損失
係数は３．０〜１．３となり、同角度の鋭角の程度が更
に鋭くなれば、同損失係数は更に大きくなるので、本実
施の形態では前記角度ほぼ９０°の場合に比べて少くと
も３〜５倍大きな損失係数ということになる。
主板面とのなす角度がほぼ９０°の場合には、前記損失
係数は約０．５であるが、これが４５°となれば同損失
係数は３．０〜１．３となり、同角度の鋭角の程度が更
に鋭くなれば、同損失係数は更に大きくなるので、本実
施の形態では前記角度ほぼ９０°の場合に比べて少くと
も３〜５倍大きな損失係数ということになる。
【００１５】そしてまた、この部位における各物理量の
間には次の関係がある。 （損失）∝（漏れ流量）∝（すき間面積）×（漏れ流
速）． （漏れ流速）∝√〔（圧力面と負圧面の圧力差）／（損
失係数）〕． したがって本実施の形態によれば、前記損失係数が３〜
５倍になることによって漏れ流量は１／√３〜１／√５
に減少し、漏れに起因する効率低減を防止することがで
きる。
間には次の関係がある。 （損失）∝（漏れ流量）∝（すき間面積）×（漏れ流
速）． （漏れ流速）∝√〔（圧力面と負圧面の圧力差）／（損
失係数）〕． したがって本実施の形態によれば、前記損失係数が３〜
５倍になることによって漏れ流量は１／√３〜１／√５
に減少し、漏れに起因する効率低減を防止することがで
きる。
【００１６】以上、本発明を図示の実施の形態について
説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されず、
本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えて
よいことはいうまでもない。
説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されず、
本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えて
よいことはいうまでもない。
【００１７】
【発明の効果】以上、本発明によれば翼とケーシングの
間からの漏れ流量が従来のものに比べ大巾に減少し、こ
の漏れに起因する効率低減を防止し、効率が良く、信頼
性の高いものを提供することができたものである。
間からの漏れ流量が従来のものに比べ大巾に減少し、こ
の漏れに起因する効率低減を防止し、効率が良く、信頼
性の高いものを提供することができたものである。
【図１】本発明の実施の一形態に係る羽根車の主板側か
ら見た正面図。
ら見た正面図。
【図２】図１のII−II断面図。
【図３】図２のＸ部の拡大図。
【図４】従来の羽根車の主板側から見た正面図。
【図５】図４のＶ−Ｖ断面図。
【図６】図５のＹ部拡大図。
【符号の説明】 １０ 羽根車 １１ スカラップ １２ 翼 １４ 主板 １６ ケーシング １７ 圧力面 １８ 負圧面 １９ すき間 １１２ （翼圧力面と主板のなす）角度
Claims (2)
- 【請求項１】 主板を翼と翼との間で切欠いてスカラッ
プを形成し、同スカラップの最小半径部を翼間の中央か
ら翼負圧面側に偏らせ、スカラップ形状を翼の左右で非
対称としたことを特徴とするラジアルタービン羽根車。 - 【請求項２】 翼の圧力面と主板面とのなす角度を鋭角
としたことを特徴とする請求項１に記載のラジアルター
ビン羽根車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28990096A JP3679875B2 (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | ラジアルタービン羽根車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28990096A JP3679875B2 (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | ラジアルタービン羽根車 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10131704A true JPH10131704A (ja) | 1998-05-19 |
| JP3679875B2 JP3679875B2 (ja) | 2005-08-03 |
Family
ID=17749232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28990096A Expired - Lifetime JP3679875B2 (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | ラジアルタービン羽根車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3679875B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1462607A1 (en) * | 2002-01-04 | 2004-09-29 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Vane wheel for radial turbine |
| WO2006114007A1 (de) * | 2005-04-27 | 2006-11-02 | Abb Turbo Systems Ag | Turbinenrad |
| WO2011055575A1 (ja) | 2009-11-05 | 2011-05-12 | 三菱重工業株式会社 | タービンホイール |
| CN102691527A (zh) * | 2012-06-12 | 2012-09-26 | 中国科学院工程热物理研究所 | 一种开式向心涡轮叶片背部凹槽结构 |
| WO2014102981A1 (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-03 | 三菱重工業株式会社 | ラジアルタービン動翼 |
| US9874100B2 (en) | 2013-02-22 | 2018-01-23 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Turbine rotor and turbocharger having the turbine rotor |
| EP3428392A1 (en) * | 2017-05-24 | 2019-01-16 | Honeywell International Inc. | Turbine wheel with reduced inertia |
| CN113062774A (zh) * | 2021-04-25 | 2021-07-02 | 中国航发湖南动力机械研究所 | 半开式向心涡轮及燃气轮机 |
-
1996
- 1996-10-31 JP JP28990096A patent/JP3679875B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6942460B2 (en) * | 2002-01-04 | 2005-09-13 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Vane wheel for radial turbine |
| CN1333153C (zh) * | 2002-01-04 | 2007-08-22 | 三菱重工业株式会社 | 径流式涡轮机用叶轮 |
| EP1462607A4 (en) * | 2002-01-04 | 2010-07-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | AUBES WHEEL FOR RADIAL TURBINE |
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| WO2006114007A1 (de) * | 2005-04-27 | 2006-11-02 | Abb Turbo Systems Ag | Turbinenrad |
| EP1717414A1 (de) * | 2005-04-27 | 2006-11-02 | ABB Turbo Systems AG | Turbinenrad |
| JP2008539356A (ja) * | 2005-04-27 | 2008-11-13 | アーベーベー ターボ システムズ アクチエンゲゼルシャフト | タービン・ホイール |
| US7771170B2 (en) | 2005-04-27 | 2010-08-10 | Abb Turbo Systems Ag | Turbine wheel |
| JP4718599B2 (ja) * | 2005-04-27 | 2011-07-06 | アーベーベー ターボ システムズ アクチエンゲゼルシャフト | タービン・ホイール |
| KR101184952B1 (ko) | 2005-04-27 | 2012-10-02 | 에이비비 터보 시스템즈 아게 | 터빈 휠 |
| US9011097B2 (en) | 2009-11-05 | 2015-04-21 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Turbine wheel |
| WO2011055575A1 (ja) | 2009-11-05 | 2011-05-12 | 三菱重工業株式会社 | タービンホイール |
| CN102691527A (zh) * | 2012-06-12 | 2012-09-26 | 中国科学院工程热物理研究所 | 一种开式向心涡轮叶片背部凹槽结构 |
| WO2014102981A1 (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-03 | 三菱重工業株式会社 | ラジアルタービン動翼 |
| CN104854325A (zh) * | 2012-12-27 | 2015-08-19 | 三菱重工业株式会社 | 辐流式涡轮动叶片 |
| US9777578B2 (en) | 2012-12-27 | 2017-10-03 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Radial turbine blade |
| US9874100B2 (en) | 2013-02-22 | 2018-01-23 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Turbine rotor and turbocharger having the turbine rotor |
| EP3428392A1 (en) * | 2017-05-24 | 2019-01-16 | Honeywell International Inc. | Turbine wheel with reduced inertia |
| US10443387B2 (en) | 2017-05-24 | 2019-10-15 | Honeywell International Inc. | Turbine wheel with reduced inertia |
| CN113062774A (zh) * | 2021-04-25 | 2021-07-02 | 中国航发湖南动力机械研究所 | 半开式向心涡轮及燃气轮机 |
| CN113062774B (zh) * | 2021-04-25 | 2022-06-21 | 中国航发湖南动力机械研究所 | 半开式向心涡轮及燃气轮机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3679875B2 (ja) | 2005-08-03 |
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