JPH0336906Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、複数枚互いに平行に並べて使用され
る翼、たとえば、タービン翼の試験を行う翼列試
験装置の改良に関するものである。

蒸気タービンなどの性能を左右する要件に、タ
ービンの翼の形状がある。この形状を決定するに
当たつては、流体テストが行われる。特にこの種
の翼は、複数枚並べられた状態で使用するため、
テストの場合でも複数枚並べて置く必要がある。
そこで、従来第１図に示すような翼列試験装置を
使用している。

１は断面矩形の流路で、吐出口１Ａが大気に開
口し他端側が図示しない空気源、あるいは送風機
に連通されており、この流路１内を超音速の風Ｆ
が流れる。２は複数枚の翼（図では７枚）で、
夫々支持枠６により、互いに上下水平方向に吐出
口１Ａ幅を横断するように位置決めされている。

さて、流路１内へ超音速の風Ｆを流し、翼２の
後流側の流速、流向等を計測するが、計測位置は
一点鎖線Ｘで示す位置である。すなわち、流路１
から大気中に吐出された風Ｆは、静止した大気中
を進むことになるので、大気の影響を受けにくい
翼２の列の中央部分の後流側を計測するわけであ
る。

翼列試験の理輪は、無限翼列のもとに成り立つ
ている。ところが、実際の翼列試験では、翼枚数
が有限である。そこで、例えば第１図に示された
最上位の翼２′から流出する気流と翼列周辺部の
静止した大気Ｃとの境界に自由境界面Ａが生じ
る。なお、風Ｆの速度等が変化すると、最上位の
翼２′から流出する気流の角度が変化するために、
自由境界面Ａも、その位置が変化することにな
る。

そして、各翼２の後流側から生じた衝撃波Ｂ
は、この自由境界面Ａで反射され膨張波となつて
気流内側へ戻される。このとき、膨張波となるこ
とで流れの静圧は減少する。

一方、仮に自由境界面Ａの代りに、固定壁を設
置したとすると、各翼２の後流端から生じた衝撃
波Ｂは、固定壁面で反射され衝撃波のままで気流
内側に戻される。このとき、衝撃波のまま反射さ
れるので流れの静圧は増大する。

そこで、第２図に示したような固定壁と自由境
界面の中間的なものと考えられる多孔板３を用い
ることにより、衝撃波の多孔板への入射は、先に
述べた固定壁の場合の反射衝撃波と自由境界面の
場合の反射膨張波が、原理的には、開孔率50％の
多孔板の時丁度、打消し合つて反射波はなくな
る。しかし、前述したように風下の速度等の変化
により、自由境界面Ａの位置が変化し、衝撃波が
膨張波として反射する位置が異なるので、試験の
度毎に多孔板３の取り付け位置を変更しなければ
ならなかつた。

本考案は、超音速域の流速を有する風を流す断
面矩形の流路の吐出口へ、同吐出口を横断して互
いに上下水平方向平行に複数枚の翼を取り付けて
なる翼列試験装置において、上記複数枚の翼の最
上位に位置する該翼の後流端に沿つて水平に設置
される軸と、同軸へ揺動可能に取り付けられる多
孔板と、同多孔板を吊り下げる吊具と、上記多孔
板を下向きに押すバネとを具備したものであるか
ら、風の速度、即ち、マツハ数等に影響されるこ
となく衝撃波の自由境界面での反射波を確実に消
去することができることになる。

以下本考案を第３図に示す一実施例について説
明する。

１は断面矩形の流路で、吐出口１Ａが大気に開
口し他端側が図示しない空気源、あるいは、送風
機に連通されていて、この流路１内を超音速の風
Ｆが流れる。２は複数枚の翼で、流路１の吐出口
１Ａへ、支持枠６により互いに上下水平方行に吐
出口１Ａ幅を横断するように位置決めされて取り
付けられている。４は上記翼２の後流端２Ａに沿
つて水平に設置された軸で、同軸４に多孔板３が
揺動可能に取り付けてある。５は吊具で、多孔板
３に下端が固定されたネジ軸５Ａと、このネジ軸
５Ａの長さを調整するナツト５Ｂとからなり、流
路１の前方上方の固定部７へ上下できるようにナ
ツト５Ｂを介して保持されている。８はバネで、
上記固定部７と多孔板３との間に介装されてい
て、多孔板３を下向きに押している。

さて、翼列試験に当たつては、まずネジ軸５Ａ
の長さを調整し、多孔板３がバネ８により押され
るようにする。しかる後、翼列試験を従来通り行
う。

流路１より超音速の風Ｆが吐出され、翼２に作
用すると衝撃波Ｂが発生する。この衝撃波Ｂによ
り多孔板３は、次式による力Ｆを受ける。

At：多孔板３の面積 Ps：翼列後流部圧力 Pb：大気の圧力 α：定数 とすると、 Ｆ＝（Ps−（Pb）×At×α バネ８は、この力Ｆを吸収して、多孔板３を常
に自由境界面Ａに押しつけている。つまり、風Ｆ
の流速が速くなり、圧力Psが上昇すると、自由
境界面Ａの傾斜角もきつくなる。一方、多孔板３
に作用する力Ｆも大きくなるのでバネ８が縮み、
多孔板３は、自由境界面Ａに沿うことになる。

従つて、衝撃波Ｂの自由境界面Ａでの反射波が
発生しないので、無限翼列と同等の翼列試験が行
えることになる。

このことは、風Ｆのマツハ数が変更されても自
動的になされるので、従来のようにその都度多孔
板の位置を変更する必要がなく、試験時間の短縮
が図られることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来の試験装置の説明
図、第３図は本考案の一実施例を示す装置の面図
である。 １……流路、２……翼、３……多孔板、４……
軸、５……吊具、６……支持枠、７……固定部、
８……バネ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 超音速域の流速を有する風を流す断面矩形の流
   路の吐出口へ、同吐出口を横断して互いに上下水
   平方向平行に複数枚の翼を取り付けてなる翼列試
   験装置において、上記複数枚の翼の最上位に位置
   する該翼の後流端に沿つて水平に設置される軸
   と、同軸へ揺動可能に取り付けられる多孔板と、
   同多孔板を吊り下げる吊具と、上記多孔板を下向
   きに押すバネとを具備したことを特徴とする翼列
   試験装置。