JPS6099933A - スワラの製作方法 - Google Patents
スワラの製作方法Info
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- JPS6099933A JPS6099933A JP20596783A JP20596783A JPS6099933A JP S6099933 A JPS6099933 A JP S6099933A JP 20596783 A JP20596783 A JP 20596783A JP 20596783 A JP20596783 A JP 20596783A JP S6099933 A JPS6099933 A JP S6099933A
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract 6
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 241000272517 Anseriformes Species 0.000 description 1
- 206010033799 Paralysis Diseases 0.000 description 1
- 210000003746 feather Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/02—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
- F23R3/04—Air inlet arrangements
- F23R3/10—Air inlet arrangements for primary air
- F23R3/12—Air inlet arrangements for primary air inducing a vortex
- F23R3/14—Air inlet arrangements for primary air inducing a vortex by using swirl vanes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (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】
この発明ｉｄ： 、、 ガスタービン燃焼器等における
一次空気に旋回を力える軸流式のスワラの製作方法に関
する。
一次空気に旋回を力える軸流式のスワラの製作方法に関
する。
この種のスワンの従来例には第１図に示すものがある。
すなわぢ、内輪０１と外輪０２とを同一軸心に構成させ
て前記両輪間に複数の羽根０３を接続させてなるもので
、該羽根に空気を流入させると、その空気は羽根０３間
を通過して反対側に流出するが、その際に前記空気流が
捩られて流れの向きが変わり、該空気流れが旋回するも
のである。
て前記両輪間に複数の羽根０３を接続させてなるもので
、該羽根に空気を流入させると、その空気は羽根０３間
を通過して反対側に流出するが、その際に前記空気流が
捩られて流れの向きが変わり、該空気流れが旋回するも
のである。
しかるに、前述の従来スワラは、その羽根ｏ３に湾曲を
与えていないために、空気が剥離することになり、した
がって燃焼振動の原因となるという欠点がある。
与えていないために、空気が剥離することになり、した
がって燃焼振動の原因となるという欠点がある。
この発明は、このような従来スワラの欠点を除去するた
めになされたものであって、同一軸心をもつ内輪と外輪
間に接続させて配設した羽根の流体出口側端部における
接線を流体の流出方向と一致するように前記羽根をめｄ
ｌｌさせで形成することによって従来スワンの欠点を排
除しだスワラの製作方法を提供することを目的としてい
る。
めになされたものであって、同一軸心をもつ内輪と外輪
間に接続させて配設した羽根の流体出口側端部における
接線を流体の流出方向と一致するように前記羽根をめｄ
ｌｌさせで形成することによって従来スワンの欠点を排
除しだスワラの製作方法を提供することを目的としてい
る。
つぎに、この発明の実施例を示す図ｉｉｉによって説明
すれば、第２．３．４．５および６図において、まずこ
の発明に係るスワラの構成を第２図および３図について
述べると、スワラの中央に外径（１をもつ短管からなる
内輪１を配置するとともに、該内輪と同一軸心をもって
内径りおよび幅Ｈ１からなる外輪２を輪投させ、つぎに
前記両輪間にその羽根外側５を前記外輪に内接させると
ともに、羽根内側６を前記内輪に外接した複数の羽根３
を配設させてなるスワラであって、前記羽根の外側部の
投影幅は前記外輪幅と同じＨｌで、捷だ内側部の投影幅
はＩ］２に形成させている。いま、前記スワラにその軸
線に平行に流入空気４を送流すると、該空気は軸線とあ
る角度をもって旋回させられた流出空気４′となって流
出させられる。なお、３′は羽根３の隣接羽根を示し、
前記両羽根間の外輪部位ラップ代ａは、経験的に１．
ｍｍ ＜ａ ＜、 ３ ｍｍ、内輪部位ラップ代は同様
にｌ ｍｍ≦ｌ） ＜ ３ ｍｍであり、また前記羽根
枚数＋１は経験的に１２くｎ≦３０、前記外輪幅Ｈ，は
同様に１０朝≦Ｈ１≦７０鼠であるから、外輪の等分長
さＡはＡ−πＤ／ＩＩ−ａ （第４図）、内輪の等分長
さＢはＢ−πφ−ｂ（第４図）で与えられることになる
。さらに、流入空気４に旋回を力える流出角度を０１と
すると該角度が犬きい程旋回が強い。
すれば、第２．３．４．５および６図において、まずこ
の発明に係るスワラの構成を第２図および３図について
述べると、スワラの中央に外径（１をもつ短管からなる
内輪１を配置するとともに、該内輪と同一軸心をもって
内径りおよび幅Ｈ１からなる外輪２を輪投させ、つぎに
前記両輪間にその羽根外側５を前記外輪に内接させると
ともに、羽根内側６を前記内輪に外接した複数の羽根３
を配設させてなるスワラであって、前記羽根の外側部の
投影幅は前記外輪幅と同じＨｌで、捷だ内側部の投影幅
はＩ］２に形成させている。いま、前記スワラにその軸
線に平行に流入空気４を送流すると、該空気は軸線とあ
る角度をもって旋回させられた流出空気４′となって流
出させられる。なお、３′は羽根３の隣接羽根を示し、
前記両羽根間の外輪部位ラップ代ａは、経験的に１．
ｍｍ ＜ａ ＜、 ３ ｍｍ、内輪部位ラップ代は同様
にｌ ｍｍ≦ｌ） ＜ ３ ｍｍであり、また前記羽根
枚数＋１は経験的に１２くｎ≦３０、前記外輪幅Ｈ，は
同様に１０朝≦Ｈ１≦７０鼠であるから、外輪の等分長
さＡはＡ−πＤ／ＩＩ−ａ （第４図）、内輪の等分長
さＢはＢ−πφ−ｂ（第４図）で与えられることになる
。さらに、流入空気４に旋回を力える流出角度を０１と
すると該角度が犬きい程旋回が強い。
ついで、前述したスワラの製作について詳説すると、羽
根３の枚数ｎ１外輪２の幅■（１、および前記羽根の外
輪部位ラップ代ａ、内輪部位ランプ化１〕の夫々は、流
入空気４の圧損抵抗および流れ特性から与えれるが、前
記羽根枚数が多い程、前記空気には乱れの少ない旋回が
かかり、また前記外輪幅および前記羽根両ラップ代が小
さい稈、圧損抵抗が少なくなり、しかし、前記外輪幅が
小さ過ぎれば、前記空気に捩りを与える区間、すなわち
助走距離が短かくなって該空気に充分な旋回がかからず
、寸だ前記両ラップ代が小さ過ぎれば、前記空気が素通
りするだめに、旋回が不充分になることで知られており
、したがって、羽根枚数ｎ、外輪部位ラップ代ａ、内輪
部位ラップ代１）おまひ外輪幅Ｈ１の夫々は前述した程
度の値のものが多く、さらに外輪内径りは燃焼バーナ形
状等の設計条件で、捷だ流出角度θ１は旋回角度の設劃
条件で各々与えられるので、前記夫々の値を股引仕様か
ら設定し５．つぎに外輪２の幅線上の点Ｓ＋ （第４図
）から流出角度θ夏の方向に直線を引いて垂線Ｓ、Ｘ’
を立て、点Ｓ、がら前記Ａ＋ａ隔っ細幅線上の点Ｓ２と
を結んだ直線５Ｉ８２の垂直二等分線と前記直線ｓｌｘ
’との交点をＸとし、該交点を中心として半径Ｒ＝ＸＳ
、の弧を描けば、曲率半径Ｒの弧Ｓ、 Ｓ、、が得られ
るが、したがって該弧Ｓ、 Ｓ２は羽根３と外輪２との
接合線５となり、さらに前記外輪幅線上において、点Ｓ
ｌから外輪等分長さＡだけ隔てて点Ｓ３を定めて前述同
様に交点Ｘ。
根３の枚数ｎ１外輪２の幅■（１、および前記羽根の外
輪部位ラップ代ａ、内輪部位ランプ化１〕の夫々は、流
入空気４の圧損抵抗および流れ特性から与えれるが、前
記羽根枚数が多い程、前記空気には乱れの少ない旋回が
かかり、また前記外輪幅および前記羽根両ラップ代が小
さい稈、圧損抵抗が少なくなり、しかし、前記外輪幅が
小さ過ぎれば、前記空気に捩りを与える区間、すなわち
助走距離が短かくなって該空気に充分な旋回がかからず
、寸だ前記両ラップ代が小さ過ぎれば、前記空気が素通
りするだめに、旋回が不充分になることで知られており
、したがって、羽根枚数ｎ、外輪部位ラップ代ａ、内輪
部位ラップ代１）おまひ外輪幅Ｈ１の夫々は前述した程
度の値のものが多く、さらに外輪内径りは燃焼バーナ形
状等の設計条件で、捷だ流出角度θ１は旋回角度の設劃
条件で各々与えられるので、前記夫々の値を股引仕様か
ら設定し５．つぎに外輪２の幅線上の点Ｓ＋ （第４図
）から流出角度θ夏の方向に直線を引いて垂線Ｓ、Ｘ’
を立て、点Ｓ、がら前記Ａ＋ａ隔っ細幅線上の点Ｓ２と
を結んだ直線５Ｉ８２の垂直二等分線と前記直線ｓｌｘ
’との交点をＸとし、該交点を中心として半径Ｒ＝ＸＳ
、の弧を描けば、曲率半径Ｒの弧Ｓ、 Ｓ、、が得られ
るが、したがって該弧Ｓ、 Ｓ２は羽根３と外輪２との
接合線５となり、さらに前記外輪幅線上において、点Ｓ
ｌから外輪等分長さＡだけ隔てて点Ｓ３を定めて前述同
様に交点Ｘ。
をめ、該交点を中心に前記Ｒの半径で弧５３ｓ４を描く
が、点Ｓ２と点ｓ３の重なりが外輪部位ラップ代ａとな
る。ついで、直線ｓ３ｘ、および５４Ｘ１の夫々の内側
に等角度ψの点ｓ７およびＳ８ を定めるが、前記角度
ψは直線Ｐ、 Ｓ７＝ Ｂ ＋Ｌ＋になるようにするが
、前記Ｂ ＋ ｂ値は前述の通シに予めめられている。
が、点Ｓ２と点ｓ３の重なりが外輪部位ラップ代ａとな
る。ついで、直線ｓ３ｘ、および５４Ｘ１の夫々の内側
に等角度ψの点ｓ７およびＳ８ を定めるが、前記角度
ψは直線Ｐ、 Ｓ７＝ Ｂ ＋Ｌ＋になるようにするが
、前記Ｂ ＋ ｂ値は前述の通シに予めめられている。
しだがって、弧５７ｓ８から内輪１の幅Ｈ２がめられ（
第４図）、第５図に示すように、該内輪幅■Ｉ２および
Ｂ十すの両値から点Ｓ７および点Ｓ８が得られるので、
半径Ｒの弧５７８８を描けば、該弧は羽根３と内輪１と
の接合線６となり、丑だ羽根３の高さはＤ／２−ｄ／２
で与えられるから、前記羽根は外側が外輪２に内接して
弧５Ｉ８２ （５３Ｓ４ ）のように曲率し、捷〆乙内
側が内輪１と外接して弧Ｓ７ Ｓ８のように曲率してい
ることになる。よって、前述したような羽根をｎ枚作製
して前記内外輪間に夫々接合させると所望のスワラが得
られる（第６図）。
第４図）、第５図に示すように、該内輪幅■Ｉ２および
Ｂ十すの両値から点Ｓ７および点Ｓ８が得られるので、
半径Ｒの弧５７８８を描けば、該弧は羽根３と内輪１と
の接合線６となり、丑だ羽根３の高さはＤ／２−ｄ／２
で与えられるから、前記羽根は外側が外輪２に内接して
弧５Ｉ８２ （５３Ｓ４ ）のように曲率し、捷〆乙内
側が内輪１と外接して弧Ｓ７ Ｓ８のように曲率してい
ることになる。よって、前述したような羽根をｎ枚作製
して前記内外輪間に夫々接合させると所望のスワラが得
られる（第６図）。
したがって、前述の実施例によって得られるスワラは、
流入空気の圧損抵抗が少ない上に、剥離等による乱れが
生じないので、高性能を発揮できる０ ついで、この発明の他の実施例について説明すれば、第
７および８図において、外輪２と羽根３との接合線５（
弧５１ｓ２）、同じく接合線５′（弧５３８４）のめ方
は前述の実施例と全く同様であるが、内輪１の幅Ｈ２を
つぎに述べるようにして定める。すなわち、接合線５′
において、夕１輪の幅Ｈ，の中心と内輪の幅Ｈ２の中心
が一致するものとして、直線Ｐ２Ｓ、が予め得られてい
る前記Ｂ＋ｂ値に等しいように点ｓ５および点ｓ６をめ
（第７図）、ついで弧５５ｓ６から内輪ｌの幅Ｈ２をを
得た後に（第７図）、第８しに示すように前記内輪幅Ｈ
２およびＢ ＋ ））の両値から点ｓ５および点Ｓ６を
定め、さらに半径Ｒの弧Ｓ、、ｓ６を描くと、該弧は羽
ｓ、：３と内輪１との接合線６がめられるしたがって、
前述ｊ−た他の実施例によれば、前述実施例の効果のほ
かに、羽根３の外側の接合線５′と内側の接合線６の中
心が致心しているので該羽根の製作が容易となる利点が
ある。
流入空気の圧損抵抗が少ない上に、剥離等による乱れが
生じないので、高性能を発揮できる０ ついで、この発明の他の実施例について説明すれば、第
７および８図において、外輪２と羽根３との接合線５（
弧５１ｓ２）、同じく接合線５′（弧５３８４）のめ方
は前述の実施例と全く同様であるが、内輪１の幅Ｈ２を
つぎに述べるようにして定める。すなわち、接合線５′
において、夕１輪の幅Ｈ，の中心と内輪の幅Ｈ２の中心
が一致するものとして、直線Ｐ２Ｓ、が予め得られてい
る前記Ｂ＋ｂ値に等しいように点ｓ５および点ｓ６をめ
（第７図）、ついで弧５５ｓ６から内輪ｌの幅Ｈ２をを
得た後に（第７図）、第８しに示すように前記内輪幅Ｈ
２およびＢ ＋ ））の両値から点ｓ５および点Ｓ６を
定め、さらに半径Ｒの弧Ｓ、、ｓ６を描くと、該弧は羽
ｓ、：３と内輪１との接合線６がめられるしたがって、
前述ｊ−た他の実施例によれば、前述実施例の効果のほ
かに、羽根３の外側の接合線５′と内側の接合線６の中
心が致心しているので該羽根の製作が容易となる利点が
ある。
さらについで、この発明のさらに他の実施例を第９およ
び１０図によって説明ずれば、外輪２と羽根３との接合
線５、接合線５′の定め方は前述実施例と全く同様にし
、内輪１の幅Ｈ２をつぎに述べるようにしてめる。すな
わち、点ｓ４がらの外輪２の幅線への垂線足の点Ｐ３と
前記点ｓ３を結んだ直線Ｐ３Ｓ３の垂直二等分線の両側
に幅（Ｂ＋ｂ）／２の平行線を引いて弧５３８４との交
点を夫々点Ｓ９および点ＳＩＯとしだ後に、前記画点の
位置から内輪１の幅Ｈ２を定めるもので（第９図）、つ
いで、第１０図において、前述二実施例と同様な手順に
よって弧５９ＳｌＯを描いて接合線６を得るものである
。
び１０図によって説明ずれば、外輪２と羽根３との接合
線５、接合線５′の定め方は前述実施例と全く同様にし
、内輪１の幅Ｈ２をつぎに述べるようにしてめる。すな
わち、点ｓ４がらの外輪２の幅線への垂線足の点Ｐ３と
前記点ｓ３を結んだ直線Ｐ３Ｓ３の垂直二等分線の両側
に幅（Ｂ＋ｂ）／２の平行線を引いて弧５３８４との交
点を夫々点Ｓ９および点ＳＩＯとしだ後に、前記画点の
位置から内輪１の幅Ｈ２を定めるもので（第９図）、つ
いで、第１０図において、前述二実施例と同様な手順に
よって弧５９ＳｌＯを描いて接合線６を得るものである
。
したがって、前述したさらに他の実施例によれば、前述
実施例の効果に加えて、羽根３の内側の。 接合線６の
中心と外側の接合線５′を流出方向で一致させであるの
で、流量変動による乱れの発生が減少する効果がある。
実施例の効果に加えて、羽根３の内側の。 接合線６の
中心と外側の接合線５′を流出方向で一致させであるの
で、流量変動による乱れの発生が減少する効果がある。
上述したように、この発明は、流入空気が剥離しないた
めに、燃焼振動が生じない羽根の湾曲形状を与えて、性
能の格段に高いスワラを得られるから、その産業上の利
用価値が極めて高い。
めに、燃焼振動が生じない羽根の湾曲形状を与えて、性
能の格段に高いスワラを得られるから、その産業上の利
用価値が極めて高い。
第１図は、従来構造の軸流式のスワラの斜視図、第２図
は、この発明に係るスワラの縦断側面図、第３図は、同
じく正面図、第４図は、この発明の実施例を示す羽根の
外輪との接合線およＯ・内輪との接合幅を定める方法を
あられした説明図、第５図は、同じく羽根と内輪の接合
線を定める方法をあられした説明図、第６図は、同じく
羽根の平面図、第７図は、この発明の他の実施例を示す
羽根と外輪との接合線および内輪との接合幅を定める方
法をあられした説明図、第８図は、同じく羽根と内輪の
接合線を定める方法をあられした説明図、第９図は、こ
の発明のさらに他の実施例を示す羽根の外輪との接合線
および内輪との接合幅を定める方法をあられした説明図
、第１０図は、同じく羽根と内輪の接合線を定める方法
をあられした説明図である。 ｊ・・内輪、２・・外輪、３・・羽根、３′・・隣接羽
根、４・・流入空気、４′・・流出空気、５・・羽根外
側（外輪との接合線）、５′・・他の羽根ダ１． （１
１１１（接合線）、６・・羽根内側（内輪との接合線）
、ｎ・・羽根枚数、ａ・・羽根の外輪部位ラップ代、１
〕・・羽根の内輪部位ラップ代、Ｈｌ・・外輪の幅（羽
根の外側部の投影幅）、Ｈ２・・羽根の内側部の投影幅
、Ｄ・・外輪の内径、ｄ・・内輪の外径、θ１・・空気
の流出角度。 第１図 ０２ 第４図 第６図 第７図 第６図 第 ９ 図
は、この発明に係るスワラの縦断側面図、第３図は、同
じく正面図、第４図は、この発明の実施例を示す羽根の
外輪との接合線およＯ・内輪との接合幅を定める方法を
あられした説明図、第５図は、同じく羽根と内輪の接合
線を定める方法をあられした説明図、第６図は、同じく
羽根の平面図、第７図は、この発明の他の実施例を示す
羽根と外輪との接合線および内輪との接合幅を定める方
法をあられした説明図、第８図は、同じく羽根と内輪の
接合線を定める方法をあられした説明図、第９図は、こ
の発明のさらに他の実施例を示す羽根の外輪との接合線
および内輪との接合幅を定める方法をあられした説明図
、第１０図は、同じく羽根と内輪の接合線を定める方法
をあられした説明図である。 ｊ・・内輪、２・・外輪、３・・羽根、３′・・隣接羽
根、４・・流入空気、４′・・流出空気、５・・羽根外
側（外輪との接合線）、５′・・他の羽根ダ１． （１
１１１（接合線）、６・・羽根内側（内輪との接合線）
、ｎ・・羽根枚数、ａ・・羽根の外輪部位ラップ代、１
〕・・羽根の内輪部位ラップ代、Ｈｌ・・外輪の幅（羽
根の外側部の投影幅）、Ｈ２・・羽根の内側部の投影幅
、Ｄ・・外輪の内径、ｄ・・内輪の外径、θ１・・空気
の流出角度。 第１図 ０２ 第４図 第６図 第７図 第６図 第 ９ 図
Claims (1)
- 同一軸心を有する内輪と外輪とを複数枚の羽根を介して
接続してなる軸流式のスワラを製作するに際し、上記羽
根の枚数、同羽根のラップ代および上記外輪の幅を経験
上の数値から設定し、同外輪の内径および流体の流出角
度を設計仕様から設定して」二記羽根の流体出口側端部
における接線が流体の流出方向と一致するように上記羽
根を湾曲させて形成することを特徴とするスワラの製作
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20596783A JPS6099933A (ja) | 1983-11-04 | 1983-11-04 | スワラの製作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20596783A JPS6099933A (ja) | 1983-11-04 | 1983-11-04 | スワラの製作方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6099933A true JPS6099933A (ja) | 1985-06-03 |
Family
ID=16515676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20596783A Pending JPS6099933A (ja) | 1983-11-04 | 1983-11-04 | スワラの製作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6099933A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008256357A (ja) * | 2002-09-02 | 2008-10-23 | Siemens Ag | バーナ |
| EP1584872A3 (en) * | 2004-04-07 | 2008-11-12 | United Technologies Corporation | Swirler |
| US7878001B2 (en) | 2005-06-06 | 2011-02-01 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Premixed combustion burner of gas turbine technical field |
| CN102862031A (zh) * | 2012-09-26 | 2013-01-09 | 北京理工大学 | 可旋转叠加式的旋流器成型方法 |
| US20140079539A1 (en) * | 2012-09-04 | 2014-03-20 | Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg | Turbine blade of a gas turbine with swirl-generating element and method for its manufacture |
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| JPWO2015136609A1 (ja) * | 2014-03-11 | 2017-04-06 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ボイラ用燃焼バーナ |
Citations (2)
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| JPS5035165A (ja) * | 1973-07-30 | 1975-04-03 | ||
| JPS5620681U (ja) * | 1979-07-25 | 1981-02-24 |
-
1983
- 1983-11-04 JP JP20596783A patent/JPS6099933A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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