JPH02223601A - 軸流圧縮機の翼列構造 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は軸流圧縮機の作動効率を向上させる翼列構造に
関する。

［従来の技術］ 一般に、軸流圧ａ機には、第４図に示すように、シュラ
ウド側壁３．４間に所定数の！１゜２が収り付けられて
形成された翼列構造が用いられている。

この翼列構造においては、翼１．２の長さがシュラウド
側壁３．４間に限定されているため、この翼列間流路の
流体が、これら側壁３．４付近で生じる二次流れにより
翼１．２表面と剥離し、作動効率を下げる現象を生じて
いることが知られている。

すなわち、図示するように、流体５は翼列間に主流５ａ
のように流通され、翼１．２と作用される。この作用に
おいて、シュラウド側壁３．４近傍に流入された流体５
は、側壁３，４上に形成される境界層と翼間流路の転向
の相互干渉により、翼２の翼腹側２ｂから翼１の翼背側
１ａの方向に向けた偏向流５ｂとなって偏向流通する。

この偏向流５ｂは翼背側１ａのコーナ部１ｄに集積され
やすく、本来この偏向流５ｂは低エネルギー流体である
ため、翼間流路内での圧力上昇に耐えきれず、最終的に
は流れの剥離域１ｃを生じ、圧縮機の効率低下をきたし
ている。

従来、この剥離域１ｃの発生を防ぎ、低エネルギ流体の
集積を抑えるため、種々の対策がとられていた。

例えば、具体的対策として （１）　　翼列の出口側壁に突起体を設けた構造（２）
翼と側壁の接合部に曲面板を設けた構造（３）　　翼と
側壁の接合部に吸込孔を設けた＃Ｉ遣などが採用されて
いる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述した従来の翼列構造は、形状が複雑
であるため、この製作に手間がかかり、製作費が高くな
るという経済上の問題がある。さらに突起体等の付加物
が存在するため、翼列構造の重量が大きくなるという問
題がある。

本発明は上述した問題点を解決すべくなされたものであ
って、その目的とするところは、翼列間に流入した流体
がシュラウド側壁と接触しても、翼コーナ部に流体の剥
離域を生じさせることがなく、作動効率の高い軸流圧縮
機の翼列構造を提供するにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明は、流体が流れる外側
シュラウドと内側シュラウドとの間に、所定数の翼を取
り付けた翼列構造において、上記内外シュラウドと接合
する翼端に、上記流体の通過孔をその翼端に沿って多数
設けて構成される。

［作用］ 外側シュラウドと内側シュラウドとの間に流入された流
体は、このシュラウド間に取り付けられている所定数の
翼と接触されるように作用する。

この際、この流体は内外シュラウドＩＰＩｕの境界層と
翼間流路の転向とによる相互干渉を受けて、流体の流れ
方向は清白され低エネルギの境界層流が生じ翼尾部のコ
ーナ部に集積しようとする。

しかしながら、内外シュラウドと接合する翼端には、流
体を通過させる多数の通過孔が設けられており、翼の背
面側と腹面側との間に生じている圧力差で、この通過孔
から流体がシュラウド側壁りに流出され、上記境界層流
は流体の主流側に押し戻されるよう作用する。

これにより、翼尾部のコーナ部に集積する低エネルギの
境界層流の発生を減らすとともに、この境界層流による
流体の剥離域を翼の後縁部に移すことができ、流体のエ
ネルギ低下を抑えて損失の低減を図り、翼列の高負荷化
することのできる効率の高い翼列構造を得ることができ
る。

［実施例］ 本発明の好適な一実施例を図面に基づいて説明する。

本実施例にかかる翼列構造は多段軸流圧縮機の固定静翼
として用いられ、第１図、および第２図に示すように、
外側シュラウド１３と内側シュラウド１４との間に所定
数の翼１１．１２が取り付けられている。

内外シュラウド１３．１４に取付けられているそれぞれ
の翼１１．１２の翼端部１５，１６には、翼腹側１１ｂ
、１２ｂと翼背側１１ａ、１２ａとを貫通した多数の流
体の通過孔１８が設けられている。

この翼１１．１２の通過孔１８は翼本体の製造工程の際
に、機械加工やケミカルミーリング等で穿孔して形成さ
れ、この通過孔１８が存在することで翼本体の強度に影
響が与えられないように配慮されている。このｊＥｌｌ
、ｉ２の翼頭部２０と翼尾部２１との間に配設される通
過孔１８の孔数およびその間隔は、この軸流圧縮機の作
動能力によって決められる。また、翼１１．１２に設け
られる通過孔１８はの内外シュラウド側壁１３゜１４の
ごく近傍の翼端部１５，１６に位置して設けられている
。

上述のように通過孔１８が設けられた翼１１゜１２と外
側シュラウド１３と内側シュラウド１４とが組立てられ
、圧縮機の固定静翼としての翼列ｍ遣が形成される。

そして４、図示しない回転軸に取付けられている動翼と
多段に組立てられ多段軸流圧縮機として構成されている
。

次に本実施例の作用について説明する。

図示するように、流体の主流２３は内外シュラウドＩＰ
Ｉ壁１３，１４と翼１１．１２との間に流入され、これ
ら所定数の翼と接触されるよう作用する。

翼列間に流入された流体は、内外シュラウド側壁１３．
１４の境界層と翼間流路の転向の相互干渉で、流体の流
れ方向は偏向されて低エネルギの境界層流２３ｃが生じ
、翼１．１．１２のコーナ部１１ｃに集積し、流体との
剥離域ｌｉｄを生じさせようとする。

しかしながら、第３図に示すように、翼１１゜１２の背
面ｆｌ！１ｌｌｌａ、１２ａと腹面側１．１　ｂ１２ｂ
との間には圧力差Ｐが生じているので、このシュラウド
側壁１３．１４と接合する翼１１゜１２の翼端１５．１
６に設けられている多数の通過孔１８から、流体が通過
流木２３ｅとなって流出されることになる。この通過流
体２３ｅでシュラウド側壁１３．１４上で偏向されて流
れようとする境界層流２３ｃは流体の主流２３側に押し
流されるよう作用する。

したがって、翼ｉｉ、１２のコーナ部１１ｃに集積し、
流体との剥離域ｌｉｄを生じさせようとする低エネルギ
の境界層流２３ｃの発生を減らし、剥離域ｌｉｄの生じ
る位置を翼尾部に移すことで、流体のエネルギ損失が低
減される。これにより、高負荷の翼列構造が得られ、多
段軸流圧ａ機の段数低減を図ることができる。

［発明の効果］ 本発明は上述のとおりなので、つぎのような優れた効果
を奏する。

中　翼列端部の通過孔から流体が流通され翼背側のコー
ナ部での流体の剥離を抑えることができるので、エネル
ギの損失を低く押え、作動範囲を拡大し、したがって翼
列の高負荷化ができ、効率の高い軸流圧縮機の翼列構造
を得ることができる。

に）翼端部に貫通孔を設けるだけで、特別に加工した部
材を設けることなく、しかも翼列の重量を増加させるこ
となく、低コストで翼列ｍ造を製作することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる一実施例の構成図、第２図は第
１図の■−■断面図、第３図は翼の翼腹側と翼背側との
圧力関係図、第４図は従来の翼列構造における流体の流
れの説明図である。 図中、１１．１２は翼、１３は外側シュラウド、１４は
内側シュラウド、１５．１６は翼端部、１８は通過孔で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、流体が流れる外側シュラウドと内側シュラウドとの
   間に、所定数の翼を取り付けた翼列構造において、上記
   内外シュラウドと接合する翼端に、上記流体の通過孔を
   その翼端に沿って多数設けたことを特徴とする軸流圧縮
   機の翼列構造。