JPH11200808A - 圧縮機静翼 - Google Patents

圧縮機静翼

Info

Publication number
JPH11200808A
JPH11200808A JP151298A JP151298A JPH11200808A JP H11200808 A JPH11200808 A JP H11200808A JP 151298 A JP151298 A JP 151298A JP 151298 A JP151298 A JP 151298A JP H11200808 A JPH11200808 A JP H11200808A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
blade
stationary
stationary blade
compressor
blades
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.)
Withdrawn
Application number
JP151298A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Hamana
寛幸 濱名
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP151298A priority Critical patent/JPH11200808A/ja
Publication of JPH11200808A publication Critical patent/JPH11200808A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、ガスタービン等の圧縮機に設ける
圧縮機静翼に関する。空気流路に設置され、動翼に流入
する空気流れを制御する静翼は、従来、動翼の上流側空
気流路の周方向に等ピッチに間隔を設けて配置するよう
にしていた。しかしながら、静翼の上流側、下流側に
は、静翼の設置に伴う不均一な流れ場が等ピッチの間隔
でそれぞれ生成されるため、この流れ場を通過する動翼
には、不均一な流れ場による励振力が作用し、動翼の共
振が発生することがあるという不具合があった。本発明
は、このような不具合の発生を、完全に防止できる圧縮
機静翼の提供を課題とする。 【解決手段】 本発明の圧縮機静翼は、静翼の円周方向
の配置が、空気流路の上半部と下半部とでは、異なるピ
ッチ角にされて配置されるものとした。これにより、不
均一の流れ場を通過する動翼が、一定周波数の励振力を
受けることがなくなり、共振を起すことがなくなり、破
損の発生を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、架構に固定される
円形断面の外側ケーシングと、動翼を外周面に植設する
ロータとの間の漏洩を防止するシール装置内周に設ける
ようにした円環状の内側外側ケーシングとに両端部がそ
れぞれ固定され、全周にわたって間隔を設けて配列さ
れ、後流側に配列される動翼内へ流入する空気流れを動
翼による高圧空気の発生に効率的なものにする速度、方
向等にする圧縮機静翼、特に、ガスタービンの燃焼器へ
供給する高圧空気を発生させるガスタービン圧縮機への
適用が好適な圧縮機静翼に関する。
【0002】
【従来の技術】円形断面の外側ケーシングと円環状の内
側外側ケーシングとの間を全周にわたって配列され、後
流側に配列された動翼内へ流入する空気流れを、高圧空
気を発生させるために好適な流れに制御するようにし
た、従来の圧縮機静翼においては、外側ケーシングと内
側ケーシングとの間を全周にわたって、間隔を設けて配
列する静翼の周方向の配列が、通常、等ピッチでなされ
ている。
【0003】図2は、このような圧縮機静翼が設けられ
るガスタービン圧縮機の部分縦断面図、図3は、従来の
圧縮機静翼の配置を行うとともに、圧縮を行う空気の空
気流路の外周を形成する外側ケーシングの横断面図であ
る。図に示すように、ガスタービンの作動流体である燃
焼ガスを発生させるため、ガスタービンの上流側にガス
タービン圧縮機1を設けて、燃焼ガスを発生させる図示
省略した燃焼室に供給する高圧空気を発生させるように
している。なお、ガスタービン圧縮機1は、ガスタービ
ン圧縮機1を駆動するロータ4の後方に設けられ、燃焼
ガスで作動させるようにしたガスタービンで駆動される
ようにしている。
【0004】ガスタービン圧縮機1は、空気流路7中を
流れる空気の流れ方向に静翼2と動翼3とを交互に配置
して、この空気流路7に外部から取り入れた空気を、こ
の静翼2と動翼3との相互作動により圧縮して、高圧空
気を発生させるようにしている。
【0005】このうち、ロータ4の外周面に植設されて
ロータ4とともに回動する動翼3の上流側で、架構に固
定され、空気流路7の外周を形成する外側ケーシング5
と、摺動するロータ4の外周面との間からの空気流れの
漏洩を防止するシール装置を内周面に設けるようにした
内側ケーシング6とに両端部が固定され、ロータ4の外
周全周にわたって配列されて、後流側に配列される動翼
3内へ流入する空気流れの速度、方向等を動翼3による
高圧空気の発生に好適な流れに制御するようにした静翼
2は、円形断面の外側ケーシング5と内側ケーシング6
との間に、等ピッチに配置してロータ4の外周全周にわ
たって配列するようにしている。
【0006】すなわち、静翼2の基端部に設けたボルト
9を挿通して、外側ケーシング5の外周でナット10に
より固定するための挿入孔8を貫通させた外側ケーシン
グ5の横断面図を示す図から理解できるように、静翼2
は外側ケーシング5の全周360°を40等分した、9
°の等ピッチの角度θにして、基端部および先端部を外
側ケーシング5および内側ケーシング6に固定して、ロ
ータ4の外周全周にわたって配列するようにしている。
【0007】なお、静翼2の形状、配列角度は、後流側
に配列される動翼3内へ流入する空気流れの速度、方向
等の流れの条件が、ロータ4の外周面に植設された動翼
3によって、最も効率よく高圧空気を発生できるような
ものにするようにしている。
【0008】しかしながら、このように構成された、従
来のガスタービン圧縮機1に設けられる静翼2の上流側
および下流側の空気の流れにおいては、空気流路7に静
止する静翼2を設けたことにより、図4(b)、図4
(c)に示すように周方向で変化する圧力分布で代表さ
れるように、空気の流れが不均一な状態になる。すなわ
ち、図4(a)に示すように、静翼2の上流側周方向の
上流側流れ場A′には、ポテンシャル干渉領域Aが各静
翼2の前縁部にそれぞれ発生するとともに、静翼2の下
流側周方向の下流側流れ場B′には、ウェーク領域Bが
各静翼2の後縁部から下流側の動翼3の前縁部にかけて
それぞれ発生する。
【0009】このように、静翼2を設けたことにより、
静翼2の上流側、および下流側にそれぞれ生じるポテン
シャル干渉領域A、ウェーク領域Bの発生により、静翼
2の上流側および下流側の流れには、周方向の流れの状
態が、図4(b)および図4(c)に示す圧力分布で代
表されるような、周方向位置で変化する不均一な流れの
状態が生じる。
【0010】従って、このような不均一な状態が生じ
た、静翼2の上流側および下流側流れ場A′,B′中を
動翼3が通過する事によって、動翼3には不均一状態の
流れによる励振力が作用することになる。この際、従来
のガスタービン圧縮機1では、図3に示すように静翼2
が円周方向に等間隔に配置されるようにしている為に、
不均一状態の流れも周方向に等間隔に発生し、動翼3は
一定の周期の励振力を全周にわたって、不均一な流れ場
A′、およびB′から受けることとなる。
【0011】従って、動翼3に作用する励振力の周波数
が、動翼3の固有振動数と一致するような場合には、動
翼3に共振が発生し、最悪の場合、動翼3が一瞬にして
破損に至ることが予測される。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来のガスタービン圧縮機等の圧縮機において生じる不具
合を解消するため、ロータとともに回転し、静翼ととも
に圧縮空気を発生させるようにした動翼が、静翼の設置
によって発生する不均一な状態の流れ場を通過すること
によって、動翼に作用する励振力が一定の周期で動翼に
作用しないようににして、この励振力と動翼の固有振動
数との共振を回避して、共振によって発生することのあ
る動翼の破損を回避できるようにした圧縮機静翼を提供
することを課題とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】このため本発明の圧縮機
静翼は、次の手段とした。円形の外側ケーシングと円環
状の内側ケーシングとに、基端部と先端部とがそれぞれ
固着され、外側ケーシングと内側外側ケーングとの間に
形成される空気流路の全周にわたって間隔を設けて配列
するようにした、静翼の周方向の配列が、不等ピッチで
配列されて、空気流路に導入された空気を、静翼と動翼
との相互作用による高圧空気の発生に好適な空気流れに
して、動翼内へ流入させるようにした。
【0014】なお、静翼の周方向の配列に設ける不等ピ
ッチは、空気流路の上半部と下半部とでピッチをそれぞ
れ変えるようにしたものが製作上から好ましい。しかし
ながら、このことは、空気流路を上半部と下半部とを正
確に2等分して行うことを必ずしも意味するものではな
い。また、この空気流路の上半部と下半部とでピッチの
差を変えて、不等ピッチの静翼の周方向の配列にする場
合は、上半部の静翼の配列ピッチが下半部の静翼の配列
ピッチよりも、1°以内で略1°に近い大きさのものに
することが好ましい。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の圧縮機静翼の実施
の一形態を図面にもとづき説明する。図1は、本発明の
圧縮機静翼の実施の第1形態を示すための、静翼の基端
部に設けたボルトを挿通して、外周面上でボルトと螺合
するナットにより静翼の基端部を固定するための挿入孔
を設けた外側ケーシングの横断面図、図2は、前述した
従来の圧縮機静翼と同様に、本実施の形態の圧縮機静翼
の設置を行うガスタービン圧縮機の断面図である。
【0016】図に示すように、本実施の形態の圧縮機静
翼13では、外側ケーシング11に貫通して設けた挿入
孔12の周方向の配列から理解できるように、外側ケー
シング11の上半部分の静翼枚数と、下半部分の静翼枚
数が異なるようにしている。すなわち、本実施の形態で
は、静翼2の基端部に設けたボルト9を貫通させる挿入
孔12の周方向の配置では、上半部分が1ピッチ9.4
3°、下半部分では1ピッチ8.57°にされ、上半部
分下半部分を、それぞれ20等分して配置されるように
なっている。
【0017】換言すれば、空気流路7の上半部分に配列
される静翼2は、上半ピッチ角θ2=9.43°、下半
部分に配列される静翼2は、下半ピッチ角θ1 =8.5
7°にされて、それぞれ配列され、その結果として、空
気流路7の上半部分と下半部分とにそれぞれ配列される
静翼2では、隣接する静翼2間の間隔が異なる寸法にさ
れて、空気流路7の上半部分と下半部分とにそれぞれ2
0個づつ配置されるようにしている。従って、上述した
空気流路7の上半部分および下半部分なる表現は、空気
流路7を正確に2等分した場合の上半部分、および下半
部分を示すものとはなっていない。
【0018】本実施の形態のガスタービン圧縮機では、
上述の構成の圧縮機静翼13を設置するようにしたの
で、空気流路7に設けた静翼2の存在によって発生する
不均一な状態の流れ場の分布の周方向の間隔が、上半部
分と下半部分とでは異なったものとなる。
【0019】そのため、このような流れ場の中を通過す
る、動翼3が不均一な状態の流れ場から受ける励振力の
周期は、全周にわたって一定とならず、空気流路7の上
半部分と下半部分を通過するときでは異なり、例えば、
動翼3の固有振動数が上半部分から受ける励振力の周波
数と一致したとしても、下半部分で受ける励振力の周波
数とは、ずれることとなり、下半部分を通過する間に共
振はおさまることとなる。つまり、動翼3は回転中に同
じ周波数の励振力を、連続的に受けることがない為、動
翼3の共振は、回避されることとなり、共振の発生に伴
う動翼3の破損は回避できるようになる。
【0020】なお、上述した実施例では、空気流路7の
上半部と下半部との静翼2の周方向の配列ピッチを変え
る例を示したが、本発明は、このような実施例に限定さ
れるものでなく、例えば周方向をさらに細分化して、極
論すれば、隣接する静翼2ごとに変化させた不当ピッチ
のものにすることもできるものである。
【0021】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の圧縮機静翼
によれば、円形断面の外側ケーシングと円環状の内側ケ
ーシングとに、基端部と先端部とがそれぞれ固着されて
外側ケーシングと内側外側ケーシングとの間に形成され
る空気流路の全周にわたって、間隔を設けて配列するよ
うにした、静翼の周方向の配列が、不等ピッチで配列さ
れて、空気流路に導入された空気を動翼内へ流入させる
ものとした。これにより、ロータとともに回転し、静翼
とともに圧縮空気を発生させる動翼が、静翼の設置によ
って発生する不均一な流れ場を通過することによって、
動翼に作用する励振力が一定の周期で動翼には作用しな
いようになり、動翼の励振力との共振を回避でき、共振
によって発生することのある動翼の破損を回避できるよ
うになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の圧縮機静翼の実施の第1形態を示す、
静翼の基端部に設けたボルトを挿通して、外周面上でボ
ルトと螺合するナットにより静翼を固定するための挿入
孔を設けた外側ケーシングの横断面図、
【図2】図1に示す圧縮機静翼および従来の圧縮機静翼
が設けるようにしたガスタービン圧縮機の部分縦断面
図、
【図3】静翼の配置を行うとともに、空気流路の外周を
形成する、従来の圧縮静翼の外側ケーシングにおける、
図2に示す矢視Aにおける横断面図、
【図4】静翼の設置による静翼の上流側および下流側の
流れ場を示す図で、図4(a)は図2に示す矢視B−B
における平面図、図4(b)は上流側流れ場における不
均一な流れ状態としての周方向の圧力分布を示す図、図
4(c)は下流側流れ場における周方向の圧力分布を示
す図である。
【符号の説明】
1 ガスタービン圧縮機 2 静翼 3 動翼 4 ロータ 5 外側ケーシング 6 内側ケーシング 7 空気流路 8 挿入孔 9 ボルト 10 ナット 11 外側ケーシング 12 挿入孔 13 圧縮機静翼 θ 静翼周方向ピッチ角 A ポテンシャル干渉領域 A′ 上流側流れ場 B ウェーク領域 B′ 下流側流れ場 θ1 下半ピッチ角 θ2 上半ピッチ角

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円形断面の外側ケーシングと内側ケーシ
    ングとの間を全周にわたって静翼を配列し、前記静翼の
    後流側に配列された動翼内へ流入する圧縮を行う空気流
    れを制御するようにした圧縮機静翼において、前記静翼
    の周方向の配列が不当ピッチでなされていることを特徴
    とする圧縮機静翼。
JP151298A 1998-01-07 1998-01-07 圧縮機静翼 Withdrawn JPH11200808A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP151298A JPH11200808A (ja) 1998-01-07 1998-01-07 圧縮機静翼

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP151298A JPH11200808A (ja) 1998-01-07 1998-01-07 圧縮機静翼

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11200808A true JPH11200808A (ja) 1999-07-27

Family

ID=11503546

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP151298A Withdrawn JPH11200808A (ja) 1998-01-07 1998-01-07 圧縮機静翼

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11200808A (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005042948A2 (en) * 2003-09-12 2005-05-12 Honeywell International Inc. Air turbine starter with unitary inlet and stator
JP2005299668A (ja) * 2004-04-14 2005-10-27 General Electric Co <Ge> ガスタービンエンジンを組立てるための方法及び装置
US6986639B2 (en) 2002-08-09 2006-01-17 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Stator blade for an axial flow compressor
US6991425B2 (en) 2003-09-12 2006-01-31 Honeywell International, Inc. Air turbine starter with unitary inlet and stator
JP2007100700A (ja) * 2005-10-06 2007-04-19 General Electric Co <Ge> 圧縮機内に不均一なステータベーン間隔を形成する方法
JP2008274961A (ja) * 2001-05-11 2008-11-13 Snecma ロータと固定擾乱源とを備えた構造物、および該構造物の振動を低減する方法
JP2012087798A (ja) * 2010-10-20 2012-05-10 General Electric Co <Ge> 流体ダイナミックスの制御用スペーサを有する回転機械
JP2013083252A (ja) * 2011-10-12 2013-05-09 General Electric Co <Ge> 不均一可変ベーン
US10895268B2 (en) 2018-03-20 2021-01-19 Honda Motor Co., Ltd. Variable stator vane structure of axial compressor

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008274961A (ja) * 2001-05-11 2008-11-13 Snecma ロータと固定擾乱源とを備えた構造物、および該構造物の振動を低減する方法
US6986639B2 (en) 2002-08-09 2006-01-17 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Stator blade for an axial flow compressor
WO2005042948A2 (en) * 2003-09-12 2005-05-12 Honeywell International Inc. Air turbine starter with unitary inlet and stator
WO2005042948A3 (en) * 2003-09-12 2005-06-23 Honeywell Int Inc Air turbine starter with unitary inlet and stator
US6991425B2 (en) 2003-09-12 2006-01-31 Honeywell International, Inc. Air turbine starter with unitary inlet and stator
JP2005299668A (ja) * 2004-04-14 2005-10-27 General Electric Co <Ge> ガスタービンエンジンを組立てるための方法及び装置
JP2007100700A (ja) * 2005-10-06 2007-04-19 General Electric Co <Ge> 圧縮機内に不均一なステータベーン間隔を形成する方法
JP2012087798A (ja) * 2010-10-20 2012-05-10 General Electric Co <Ge> 流体ダイナミックスの制御用スペーサを有する回転機械
JP2013083252A (ja) * 2011-10-12 2013-05-09 General Electric Co <Ge> 不均一可変ベーン
US10895268B2 (en) 2018-03-20 2021-01-19 Honda Motor Co., Ltd. Variable stator vane structure of axial compressor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7210905B2 (en) Compressor having casing treatment slots
JP3327814B2 (ja) ガスタービンのシール装置
US9260979B2 (en) Outer rim seal assembly in a turbine engine
US11280198B2 (en) Turbine engine with annular cavity
JP2012087798A (ja) 流体ダイナミックスの制御用スペーサを有する回転機械
JP5349605B2 (ja) ガスタービン燃焼室用のバーナ挿入装置およびガスタービン
JPH11148308A (ja) 軸流タービンのためのシュラウドバンド
US7273348B2 (en) Method and assembly for aligning a turbine
US20200025026A1 (en) Turbine shroud including plurality of cooling passages
JP2008128251A (ja) ステータシム溶接
JPH11200808A (ja) 圧縮機静翼
JP2017519154A (ja) 遠心圧縮機用のディフューザ
US20110027088A1 (en) Rotor blades for turbine engines
US6174129B1 (en) Turbine vane clocking mechanism and method of assembling a turbine having such a mechanism
US20090123275A1 (en) Apparatus for eliminating compressor stator vibration induced by TIP leakage vortex bursting
JP2004019663A (ja) タービン
US20190383488A1 (en) Integrated combustor nozzles with continuously curved liner segments
EP3388623A1 (en) Compressor having reinforcing disk, and gas turbine having same
US10794209B2 (en) Turbine rotor blade and rotary machine
US11773739B2 (en) Curved seal for adjacent gas turbine components
US20100166550A1 (en) Methods, systems and/or apparatus relating to frequency-tuned turbine blades
US20200157952A1 (en) Compressor aerofoil
US6571470B1 (en) Method of retrofitting seals in a gas turbine
RU2192564C2 (ru) Надроторное устройство турбомашины
US20200271005A1 (en) Stator vane and rotating machine

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20050405