JPS63124806A - 輻流タ−ボ機械 - Google Patents
輻流タ−ボ機械Info
- Publication number
- JPS63124806A JPS63124806A JP26903186A JP26903186A JPS63124806A JP S63124806 A JPS63124806 A JP S63124806A JP 26903186 A JP26903186 A JP 26903186A JP 26903186 A JP26903186 A JP 26903186A JP S63124806 A JPS63124806 A JP S63124806A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- blade
- center
- line
- cross
- bending stress
- 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.)
- Pending
Links
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 16
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
- F01D5/04—Blade-carrying members, e.g. rotors for radial-flow machines or engines
- F01D5/043—Blade-carrying members, e.g. rotors for radial-flow machines or engines of the axial inlet- radial outlet, or vice versa, type
- F01D5/048—Form or construction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、過給機、ガスタービン、ラジアルコングレノ
サ等の輻流ターボ機械に関する。
サ等の輻流ターボ機械に関する。
従来の輻流タービン翼車の構造の１例を第４因に示す。
図において、輻流タービンの翼車１０は。
複数枚の動翼１００がディスク２００に接合されて回転
軸５００を中心として回転する。
軸５００を中心として回転する。
前記動翼１００の入口先端を前縁１１ｏ。
出口端を後縁１２０．外周部をシュラウドライン３００
．ディスク２００と動翼１００との接合線をハブライン
４００と夫々呼称する。
．ディスク２００と動翼１００との接合線をハブライン
４００と夫々呼称する。
前記翼車１０は、動翼１００の軸方向長の約半分の位置
Ｘ−Ｘよυ後縁１２０側は２曲面で形成されている。こ
の曲面の形成方法は。
Ｘ−Ｘよυ後縁１２０側は２曲面で形成されている。こ
の曲面の形成方法は。
切断面Ｖ−Ｖ（第５図）で画かれる動翼１００の断面の
中心線１５０を、前記Ｘ−Ｘを基準とする軸方向長Ｚの
関数 ｙ＝ｆ（Ｚ） ・・・・・・・・・・・・・・・（
１）として表わされる。ｆ（Ｚ）は二次以上の次数をも
つ関数である。
中心線１５０を、前記Ｘ−Ｘを基準とする軸方向長Ｚの
関数 ｙ＝ｆ（Ｚ） ・・・・・・・・・・・・・・・（
１）として表わされる。ｆ（Ｚ）は二次以上の次数をも
つ関数である。
守す吻＝円筒断面ＶＩ−ＶＩ（第６図）でのＺにおける
動翼１００の中心線１５０は、前記関数ｆ（Ｚ）によっ
て規定される形状となり。
動翼１００の中心線１５０は、前記関数ｆ（Ｚ）によっ
て規定される形状となり。
翼厚が付加され、背面１３０と腹面１４０が形成される
。前記切断面ＣＶ−Ｖ）に平行即ち回転心細５００と直
交する断面に画かれる動翼１００は１回転軸心５００に
対して放射状に形成されている。そしてその中心線１５
０は、必ず回転軸心５００を通り、該回転軸心５００と
直交する任意の断面においては９回転によって生じる遠
心力による曲げ応力が生じないように設計されている。
。前記切断面ＣＶ−Ｖ）に平行即ち回転心細５００と直
交する断面に画かれる動翼１００は１回転軸心５００に
対して放射状に形成されている。そしてその中心線１５
０は、必ず回転軸心５００を通り、該回転軸心５００と
直交する任意の断面においては９回転によって生じる遠
心力による曲げ応力が生じないように設計されている。
かかる従来の輻流タービンの動翼１００においては、前
述のように回転軸心５００と直交する断面における曲げ
応力が小さくなるように設計されている。
述のように回転軸心５００と直交する断面における曲げ
応力が小さくなるように設計されている。
第７図は動翼１００を後縁１２０側から見た図で、矢印
は遠心力の作用方向を示す。
は遠心力の作用方向を示す。
動翼１００は１式（１）で示される形状を有するため、
第７図に示すように、これの各断面の遠心力は中心線１
５０に涜って作用することとなり、各断面毎には１曲げ
応力は生じない０ しかしながら、これら断面の間を構成する翼要素１６０
，１７０，１８０は相互に結合されているので、翼要素
１６０に着目すると翼要素１７０によって引張られて曲
げ応力（曲げ応力は２式（１）のｙの大きさにほぼ比例
する。）が生じ、第８図に示すように、翼要素１６０の
腹面側根元１６１には、中心線に沿って作用する遠心力
によって生じる引張り応力σＴに対して前記曲げ応力の
引張応力σｔが、背面側根元１６２には、圧縮応力σｂ
が重畳される。
第７図に示すように、これの各断面の遠心力は中心線１
５０に涜って作用することとなり、各断面毎には１曲げ
応力は生じない０ しかしながら、これら断面の間を構成する翼要素１６０
，１７０，１８０は相互に結合されているので、翼要素
１６０に着目すると翼要素１７０によって引張られて曲
げ応力（曲げ応力は２式（１）のｙの大きさにほぼ比例
する。）が生じ、第８図に示すように、翼要素１６０の
腹面側根元１６１には、中心線に沿って作用する遠心力
によって生じる引張り応力σＴに対して前記曲げ応力の
引張応力σｔが、背面側根元１６２には、圧縮応力σｂ
が重畳される。
このように、従来のものにおいては、動翼１００の後縁
部の腹面側根元１６１に大きな引張シ応力が作用し、最
弱部となるため、腹面側根元１６１の応力軽減策が必要
となる。
部の腹面側根元１６１に大きな引張シ応力が作用し、最
弱部となるため、腹面側根元１６１の応力軽減策が必要
となる。
本発明は前記に鑑みなされたもので、動翼の遠心力によ
る曲げ応力を軽減した翼車を具えたターボ機械を提供す
ることを目的とする。
る曲げ応力を軽減した翼車を具えたターボ機械を提供す
ることを目的とする。
本発明は、動翼に働く曲げ応力を軽減するため、予め動
翼を式（１）のｙにほぼ比例させて背面側１３０へ倒し
ておくように構成したことを特徴とする。
翼を式（１）のｙにほぼ比例させて背面側１３０へ倒し
ておくように構成したことを特徴とする。
動翼１００を式（１） ｙにほぼ比例させて背面側１３
０へ倒すことにより、動翼１００に。
０へ倒すことにより、動翼１００に。
遠心力によって背面側１３０から腹面側１４０へと曲げ
ようとする力が働き、腹面側根本１６１に圧縮応力、背
面側根本１６２に引張応力が重なって遠心力の合成力に
よって発生する腹面側根本１６１の引張応力を軽減する
。
ようとする力が働き、腹面側根本１６１に圧縮応力、背
面側根本１６２に引張応力が重なって遠心力の合成力に
よって発生する腹面側根本１６１の引張応力を軽減する
。
以下第１図ないし第３図を参照して本発明の１実施例に
つき説明すると２図において１０は翼車、２００は該翼
車１０のディスク１００は該ディスク２００の外周に円
周方向等間隔に複数枚固設された動翼である。
つき説明すると２図において１０は翼車、２００は該翼
車１０のディスク１００は該ディスク２００の外周に円
周方向等間隔に複数枚固設された動翼である。
１１０は前記動翼１００の前縁、１２０は後縁、３００
は／ニラウドライン、４００はハブラインである。
は／ニラウドライン、４００はハブラインである。
まだ５００は回転軸心である。
前記動翼１００は、軸方向長の約半分の位置断面Ｘ−Ｘ
より、後縁１２０側では２円筒展開面上で少くとも二次
以上の次数の関数ｆ（Ｚ）で表わされる曲面で構成され
ることは第６図に示す従来のものと同様であるが１本発
明に係る動翼１００は、第２図に示すように、翼の中心
線１９０は、これと回転軸心５００を通りかつ翼の中心
線１９０とハブライン４００との交点６００を通る直線
７００とのなす角度θ（第５図に示す従来翼形の中心線
１５０を基準（θ＝Ｏ）とする。）が断面Ｘ−Ｘから後
縁１２０に向かって滑らかに大きくなるように形成され
ている。
より、後縁１２０側では２円筒展開面上で少くとも二次
以上の次数の関数ｆ（Ｚ）で表わされる曲面で構成され
ることは第６図に示す従来のものと同様であるが１本発
明に係る動翼１００は、第２図に示すように、翼の中心
線１９０は、これと回転軸心５００を通りかつ翼の中心
線１９０とハブライン４００との交点６００を通る直線
７００とのなす角度θ（第５図に示す従来翼形の中心線
１５０を基準（θ＝Ｏ）とする。）が断面Ｘ−Ｘから後
縁１２０に向かって滑らかに大きくなるように形成され
ている。
即ち、第２図に示すように、軸方向に投影した動翼１０
０の中心＠１９０は２回転軸心５００を通る直線７００
より背面１３０側に倒れている。上記説明では動翼１０
０の中心線１９０を直線として説明したが、動翼１００
の曲げ応力が極度に増大しない範囲で前記中心線１９０
が第３図のように（２）式の曲線で形成されていてもよ
い。
０の中心＠１９０は２回転軸心５００を通る直線７００
より背面１３０側に倒れている。上記説明では動翼１０
０の中心線１９０を直線として説明したが、動翼１００
の曲げ応力が極度に増大しない範囲で前記中心線１９０
が第３図のように（２）式の曲線で形成されていてもよ
い。
θ＝Ｒｆ（Ｚ） ・・・・・・・・・・・・・・・
（２）上記構成を具えた翼車を使用したターボ機械の運
転時において、動翼１００を背面１３０側へと倒すこと
により、遠心力によって、背面１３０側から腹面１４０
側へと曲げようとする力が働く。
（２）上記構成を具えた翼車を使用したターボ機械の運
転時において、動翼１００を背面１３０側へと倒すこと
により、遠心力によって、背面１３０側から腹面１４０
側へと曲げようとする力が働く。
これにより、翼の取付角度が軸方向に後縁１２０へ向か
って増加しているために生じる各断面の遠心力の合成力
によって発生する曲げ応力を互に打消し合って軽減する
ことができる。
って増加しているために生じる各断面の遠心力の合成力
によって発生する曲げ応力を互に打消し合って軽減する
ことができる。
本発明は以上のように構成されており９本発明によれば
、動翼を背面側に倒すことによシ生起される曲げ作用に
よシ取付角の後縁側への増加に伴う遠心力による曲げ応
力を打ち消し、翼全体の曲げ応力を軽減することができ
る。
、動翼を背面側に倒すことによシ生起される曲げ作用に
よシ取付角の後縁側への増加に伴う遠心力による曲げ応
力を打ち消し、翼全体の曲げ応力を軽減することができ
る。
第１図ないし第３図は本発明の実施例を示し。
第１図は輻流タービン翼車の部分的縦断面図。
第２図は第１図の■−■断面、第３図は本発明の第二の
実施例としての動翼の部分断面図（第２図応当図）であ
る。第４図は従来の輻流タービン翼車の部分的縦断面図
第５図は従来の動り 翼の形状を示す部分断面図（第４図のｖ−■断面図）、
第６図は従来の動翼の形状を示す部分円筒断面図（第４
図の■−■断面図）、第７図は動翼に作用する遠心力の
説明図、第８図は動翼機に生じる応力の形態を示す説明
図である。 １０・・・翼車、１００・・・動翼、１１０・・・前縁
。 １２０・・・後縁、１３０・・・背面、１４０・・・腹
面。 １５０・・・中心線、１６０・・・翼要素、１７０・・
・翼要素、１８０・・・翼要素、１９０・・・真中心線
。 ２００・・・ディスク、５００・・・回転軸心。
実施例としての動翼の部分断面図（第２図応当図）であ
る。第４図は従来の輻流タービン翼車の部分的縦断面図
第５図は従来の動り 翼の形状を示す部分断面図（第４図のｖ−■断面図）、
第６図は従来の動翼の形状を示す部分円筒断面図（第４
図の■−■断面図）、第７図は動翼に作用する遠心力の
説明図、第８図は動翼機に生じる応力の形態を示す説明
図である。 １０・・・翼車、１００・・・動翼、１１０・・・前縁
。 １２０・・・後縁、１３０・・・背面、１４０・・・腹
面。 １５０・・・中心線、１６０・・・翼要素、１７０・・
・翼要素、１８０・・・翼要素、１９０・・・真中心線
。 ２００・・・ディスク、５００・・・回転軸心。
Claims (1)
- 回転軸心に直角な断面における動翼の中心線が、回転軸
心を通りかつ翼の中心線とハブラインの交点を通る放射
状直線に対して、回転軸心を中心とする半径が大きくな
るほど翼の背面側に離すように形成された翼車を具えた
ことを特徴とする輻流ターボ機械。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26903186A JPS63124806A (ja) | 1986-11-12 | 1986-11-12 | 輻流タ−ボ機械 |
| EP87114238A EP0267405A3 (en) | 1986-11-12 | 1987-09-29 | Radial-flow turbo machine |
| DE1987114238 DE267405T1 (de) | 1986-11-12 | 1987-09-29 | Radialturbinenrad. |
| ES87114238T ES2002603A4 (es) | 1986-11-12 | 1987-09-29 | Aparato turbo de flujo radial. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26903186A JPS63124806A (ja) | 1986-11-12 | 1986-11-12 | 輻流タ−ボ機械 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63124806A true JPS63124806A (ja) | 1988-05-28 |
Family
ID=17466715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26903186A Pending JPS63124806A (ja) | 1986-11-12 | 1986-11-12 | 輻流タ−ボ機械 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0267405A3 (ja) |
| JP (1) | JPS63124806A (ja) |
| DE (1) | DE267405T1 (ja) |
| ES (1) | ES2002603A4 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108884754A (zh) * | 2016-03-31 | 2018-11-23 | 三菱重工发动机和增压器株式会社 | 叶轮、涡轮增压器及它们中的气体流动场的形成方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2224083A (en) * | 1988-10-19 | 1990-04-25 | Rolls Royce Plc | Radial or mixed flow bladed rotors |
| FR2935761B1 (fr) * | 2008-09-05 | 2010-10-15 | Alstom Hydro France | Roue de type francis pour machine hydraulique, machine hydraulique comprenant une telle roue et procede d'assemblage d'une telle roue |
| CN102337932A (zh) * | 2011-09-27 | 2012-02-01 | 中国北车集团大连机车研究所有限公司 | 径流涡轮 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3610775A (en) * | 1969-07-09 | 1971-10-05 | Judson S Swearingen | Turbine wheel |
| JPS5891331A (ja) * | 1981-11-25 | 1983-05-31 | Toshiba Corp | 軸流回転装置 |
| DE3418946A1 (de) * | 1984-05-22 | 1985-11-28 | Elmar Dipl.-Ing. Putz (FH), 8380 Landau | Reaktions-radial-turbine |
| DE3441115C1 (de) * | 1984-11-10 | 1986-01-30 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Laufrad fuer eine Gasturbine |
-
1986
- 1986-11-12 JP JP26903186A patent/JPS63124806A/ja active Pending
-
1987
- 1987-09-29 ES ES87114238T patent/ES2002603A4/es active Pending
- 1987-09-29 DE DE1987114238 patent/DE267405T1/de active Pending
- 1987-09-29 EP EP87114238A patent/EP0267405A3/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108884754A (zh) * | 2016-03-31 | 2018-11-23 | 三菱重工发动机和增压器株式会社 | 叶轮、涡轮增压器及它们中的气体流动场的形成方法 |
| CN108884754B (zh) * | 2016-03-31 | 2021-10-12 | 三菱重工发动机和增压器株式会社 | 叶轮、涡轮增压器及它们中的气体流动场的形成方法 |
| US11313229B2 (en) | 2016-03-31 | 2022-04-26 | Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. | Impeller, turbocharger, and method for forming flow field for gas in impeller and turbocharger |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE267405T1 (de) | 1988-10-13 |
| EP0267405A2 (en) | 1988-05-18 |
| EP0267405A3 (en) | 1990-01-10 |
| ES2002603A4 (es) | 1988-09-01 |
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