JPS63183204A - 軸流回転装置の失速防止構造 - Google Patents
軸流回転装置の失速防止構造Info
- Publication number
- JPS63183204A JPS63183204A JP1414187A JP1414187A JPS63183204A JP S63183204 A JPS63183204 A JP S63183204A JP 1414187 A JP1414187 A JP 1414187A JP 1414187 A JP1414187 A JP 1414187A JP S63183204 A JPS63183204 A JP S63183204A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- axial flow
- blade
- impeller
- stall prevention
- wall surface
- 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
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
- F04D29/52—Casings; Connections of working fluid for axial pumps
- F04D29/522—Casings; Connections of working fluid for axial pumps especially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/526—Details of the casing section radially opposing blade tips
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
- F04D29/68—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing by influencing boundary layers
- F04D29/681—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing by influencing boundary layers especially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/685—Inducing localised fluid recirculation in the stator-rotor interface
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、軸流回転装置の失速防止構造に関し、詳しく
は、ボイラ用または換気用軸流送風機、産業用軸流圧縮
機、ガスタービン、航空機用ジェットエンジンのターボ
ファン、軸流型水ポンプ等の軸流回転装置の失速防止構
造に関する。
は、ボイラ用または換気用軸流送風機、産業用軸流圧縮
機、ガスタービン、航空機用ジェットエンジンのターボ
ファン、軸流型水ポンプ等の軸流回転装置の失速防止構
造に関する。
（従来の技術）
軸流送風機等において、吐出圧力が許容値を越えたとき
、羽根車の失速により吐出側供給ラインに激しい脈動が
発生し、操業不能に至ることがあり、失速限界の改善が
望まれている。
、羽根車の失速により吐出側供給ラインに激しい脈動が
発生し、操業不能に至ることがあり、失速限界の改善が
望まれている。
第７図は従来の軸流送風機の失速防止構造の縦断面図、
第８図は第７図のＦ矢視断面図、第９図は第８図の要部
の平面展開図である。
第８図は第７図のＦ矢視断面図、第９図は第８図の要部
の平面展開図である。
静止壁ａは、軸流送風機のケーシングｅの羽根車すの翼
先端に対向する部分に装着されていて、羽根車すの回転
方向を矢印Ｒとしたとき、スロットＣが回転方向にスキ
ュード角θ（図では６０°）を持って前傾させるように
静止壁ａの内壁面の円周上に多数穿設され、内部に設け
られたリング状の空洞ｄに連通するよう構成されている
。
先端に対向する部分に装着されていて、羽根車すの回転
方向を矢印Ｒとしたとき、スロットＣが回転方向にスキ
ュード角θ（図では６０°）を持って前傾させるように
静止壁ａの内壁面の円周上に多数穿設され、内部に設け
られたリング状の空洞ｄに連通するよう構成されている
。
羽根車すの回転により、空気の主流は第７図に示す矢印
Ｘ方向に圧送される。そして翼先端においては主流の一
部が１つの穴、つまりスロットＣより流入と流出を行う
ようにして失速限界改善を計っている。
Ｘ方向に圧送される。そして翼先端においては主流の一
部が１つの穴、つまりスロットＣより流入と流出を行う
ようにして失速限界改善を計っている。
ところで、上記従来例にあっては、失速限界改善という
目的からして、失速防止効果はある程度期待できるもの
の、流体の流れから見た究明が十分なされていないため
、この点改善の余地がある。また、一方では失速防止効
果の向上を計れば計る程送風機としての効率低下をもた
らしており未だ実用化に問題を残しているのが現状であ
る。
目的からして、失速防止効果はある程度期待できるもの
の、流体の流れから見た究明が十分なされていないため
、この点改善の余地がある。また、一方では失速防止効
果の向上を計れば計る程送風機としての効率低下をもた
らしており未だ実用化に問題を残しているのが現状であ
る。
本発明は、以上の如き問題点に鑑みてなされたもので、
その目的は流体の流れについて究明し、より失速防止効
果を向上させ、しかも装置自体のもつ効率の低下を最小
に留めた軸流回転装置の失速防止構造を提供することに
ある。
その目的は流体の流れについて究明し、より失速防止効
果を向上させ、しかも装置自体のもつ効率の低下を最小
に留めた軸流回転装置の失速防止構造を提供することに
ある。
Ｃ問題点を解決するための手段〕
本発明はケーシングの壁面の羽根車の翼先端に対向する
部分に失速防止のための静止壁を装着した軸流回転装置
において、該静止壁の翼先端に対向する内壁面の円周上
に、流入路を内壁面の翼後縁側に該羽根車の回転方向に
前傾するように多数設けると共に、流出路を内壁面の翼
前縁側に該流入路とは逆方向に傾斜させて多数設け、該
静止壁の内部にリング状の空洞を設け、該空洞に該流入
路および該流出路をそれぞれ連通したことを要旨とする
。
部分に失速防止のための静止壁を装着した軸流回転装置
において、該静止壁の翼先端に対向する内壁面の円周上
に、流入路を内壁面の翼後縁側に該羽根車の回転方向に
前傾するように多数設けると共に、流出路を内壁面の翼
前縁側に該流入路とは逆方向に傾斜させて多数設け、該
静止壁の内部にリング状の空洞を設け、該空洞に該流入
路および該流出路をそれぞれ連通したことを要旨とする
。
第１−５図を参照しつつ、以下作用について説明する。
静止壁９の内壁面の円周上に流入路１０と流出路１１を
設けると共に、内部にリング状の空洞１２を設けて、流
体の局所的な循環流１７を生じさせ、この循環流１７の
作用によって羽根車２の失速、すなわち軸流回転装置の
失速を防止する。
設けると共に、内部にリング状の空洞１２を設けて、流
体の局所的な循環流１７を生じさせ、この循環流１７の
作用によって羽根車２の失速、すなわち軸流回転装置の
失速を防止する。
流入路１０を静止壁９の内壁面のＩＩ縁１４側に配し、
かつ羽根車の回転方向Ｒに前傾させたことにより、主流
と分岐された流れは、翼後縁１４側の圧力面１６から静
止壁９内へ円滑に吸い込まれる。
かつ羽根車の回転方向Ｒに前傾させたことにより、主流
と分岐された流れは、翼後縁１４側の圧力面１６から静
止壁９内へ円滑に吸い込まれる。
流入路１０を通って吸込まれた流れは、空洞１２内を循
環する。
環する。
流出路１１を静止壁９内壁面の流入路１０とは逆方向に
傾斜させたことにより、空洞１２内を循環する流れは翼
前縁１３側の負圧面１５に流出し、主流と円滑な合流が
行われるため、流体損失がなく、回転装置自体のもつ効
率低下を最小限に留めることができると共に失速防止の
効果も増大する。
傾斜させたことにより、空洞１２内を循環する流れは翼
前縁１３側の負圧面１５に流出し、主流と円滑な合流が
行われるため、流体損失がなく、回転装置自体のもつ効
率低下を最小限に留めることができると共に失速防止の
効果も増大する。
従って、エネルギレベルの高い翼後縁１４側の圧力面１
６の流体の流れが、失速を起し易い男前縁１３側の負圧
面１５に円滑に導かれることにより、回転機械の効率低
下をもたらすことなく、回転機械の失速を効果的に防止
する。
６の流体の流れが、失速を起し易い男前縁１３側の負圧
面１５に円滑に導かれることにより、回転機械の効率低
下をもたらすことなく、回転機械の失速を効果的に防止
する。
以下に、本発明の好適な一実施例を添付図面に基づいて
詳述する。
詳述する。
第１図は本発明に係るボイラ用軸流送風機の概要説明図
、第２−４図は本発明に係る要部の第１実施例の説明図
、第５図は本発明に係る要部の第２実施例の説明図であ
る。
、第２−４図は本発明に係る要部の第１実施例の説明図
、第５図は本発明に係る要部の第２実施例の説明図であ
る。
第１図において、円筒上のケーシング１内に回転可能に
納められた羽根車２は回転軸３により駆動される。羽根
車２の回転により、空気は矢印Ｘで示す如く、上流側に
設けたダクト４から吸入され、出口側ディフューザ５か
ら吐出される。図中、６は案内羽根、１は後置案内羽根
、８は内筒である。なお、以上の構成については公知で
ある。
納められた羽根車２は回転軸３により駆動される。羽根
車２の回転により、空気は矢印Ｘで示す如く、上流側に
設けたダクト４から吸入され、出口側ディフューザ５か
ら吐出される。図中、６は案内羽根、１は後置案内羽根
、８は内筒である。なお、以上の構成については公知で
ある。
本発明は、ケーシング１に装着した静止壁９の構造にあ
る。すなわち、静止壁９は円周２分割し、一体向な筒状
体に構成したものであり、羽根車２の先端の軸方内申よ
りやや広巾の胴長を有し、その内壁面が羽根車２の先端
に対向するようにケーシング１に嵌合するようにして装
着されている。
る。すなわち、静止壁９は円周２分割し、一体向な筒状
体に構成したものであり、羽根車２の先端の軸方内申よ
りやや広巾の胴長を有し、その内壁面が羽根車２の先端
に対向するようにケーシング１に嵌合するようにして装
着されている。
次に静止壁９の詳細について説明する。
第２図は、本発明の第１実施例に係る要部の縦断面模式
図、第３図は第２図のＧおよびＨ矢視断面図で図の中央
左はＧ矢視、中央布はＨ矢視断面図、第４図は第３図の
平面展開図である。
図、第３図は第２図のＧおよびＨ矢視断面図で図の中央
左はＧ矢視、中央布はＨ矢視断面図、第４図は第３図の
平面展開図である。
第２〜４図において、ケーシング１に装置された静止壁
９の内壁面円周上に流入路１０および流出路１１を第２
図に示す如く羽根車２の翼先端に対向する位置に設ける
。流入路１０は流体の流れ方向を矢印Ｘとしたとき、内
壁面の翼後縁１４側に配設し、第３図に示す如く、羽根
車２の回転方向を矢印Ｒとしたとき、回転方向に前傾さ
せてスキュード角約６０°を有するように、またスロッ
ト状に多数穿設されている。また、流出路１１は翼前縁
１３側に配設し、第３図に示す如く上記流入路１０と逆
方向に約６０°傾斜させスロット状に多数穿設されてい
る。リング状の空洞１２が静止壁９の内部に設けられて
おり、流入路１０および流出路１１がそれぞれ空洞１２
に連通されている。
９の内壁面円周上に流入路１０および流出路１１を第２
図に示す如く羽根車２の翼先端に対向する位置に設ける
。流入路１０は流体の流れ方向を矢印Ｘとしたとき、内
壁面の翼後縁１４側に配設し、第３図に示す如く、羽根
車２の回転方向を矢印Ｒとしたとき、回転方向に前傾さ
せてスキュード角約６０°を有するように、またスロッ
ト状に多数穿設されている。また、流出路１１は翼前縁
１３側に配設し、第３図に示す如く上記流入路１０と逆
方向に約６０°傾斜させスロット状に多数穿設されてい
る。リング状の空洞１２が静止壁９の内部に設けられて
おり、流入路１０および流出路１１がそれぞれ空洞１２
に連通されている。
なお、１５は負圧面、１６は圧力面、１７は循環流であ
る。
る。
第５図により第２実施例について説明する。
第５図は、前述の第１実施例を示す第２図に代る要部の
縦断面模式図であって、静止壁９の内壁面の円周上に設
ける流入路１０および流出路１１の開口部は出来るだけ
接近させ、反面、空洞１２との連通部では出来るだけ離
反するように構成する。その他流入路１０と流出路１１
にスキュード角を設けること等は前述の第１実施例と同
じであるので説明を省略するが、第２実施例のものは、
第１実施例に比して循環流と主流との分岐および合流に
おける流体力学的特性に優れている。
縦断面模式図であって、静止壁９の内壁面の円周上に設
ける流入路１０および流出路１１の開口部は出来るだけ
接近させ、反面、空洞１２との連通部では出来るだけ離
反するように構成する。その他流入路１０と流出路１１
にスキュード角を設けること等は前述の第１実施例と同
じであるので説明を省略するが、第２実施例のものは、
第１実施例に比して循環流と主流との分岐および合流に
おける流体力学的特性に優れている。
第６図は動翼角度可変軸流送風機の特性曲線図で、横軸
に風量 １１ｆ３／ｍｉｎ 、縦軸に全圧上昇ｍｍＡＱ
としたとき、動翼角度を２０°から５５°まで変えた場
合の失速限界を示し、■は従来の静止壁を設けない場合
、■は第７−９図に示した従来例の場合、■は第２〜４
図に示す本発明の第１実施例であって、スキュード角６
０°とした流入路と流出路をもつ静止壁を用いた場合の
失速限界である。
に風量 １１ｆ３／ｍｉｎ 、縦軸に全圧上昇ｍｍＡＱ
としたとき、動翼角度を２０°から５５°まで変えた場
合の失速限界を示し、■は従来の静止壁を設けない場合
、■は第７−９図に示した従来例の場合、■は第２〜４
図に示す本発明の第１実施例であって、スキュード角６
０°とした流入路と流出路をもつ静止壁を用いた場合の
失速限界である。
一般に失速限界の改善は、送風機の特性曲線によって示
されるが、第６図から明らかなように本発明の失速限界
曲線■は従来の１１１１に比して低風量側に寄り、失速
限界の改善がなされていることがわかる。
されるが、第６図から明らかなように本発明の失速限界
曲線■は従来の１１１１に比して低風量側に寄り、失速
限界の改善がなされていることがわかる。
なお、上記実施例においては、流入路１０のスキュード
角を６０°とした場合について示したがこれに限定され
るものではなく、また流出路１１についても同様に、流
体の流入、流出を円滑にするように、ある傾斜角を有し
ておればよい。
角を６０°とした場合について示したがこれに限定され
るものではなく、また流出路１１についても同様に、流
体の流入、流出を円滑にするように、ある傾斜角を有し
ておればよい。
その他車発明の要旨を逸脱しない範囲内で変更し得るこ
とは勿論である。
とは勿論である。
以上の構成から本発明は次のような優れた効果を発揮す
る。
る。
（１）流入路を翼模縁側に、また流出路を翼前縁側に位
置するようにそれぞれ配設したので、流体は翼の圧力面
から流入して、翼の負圧面に流出し、循環流が自然に生
じ失速限界改善の大巾な向上が計れる。
置するようにそれぞれ配設したので、流体は翼の圧力面
から流入して、翼の負圧面に流出し、循環流が自然に生
じ失速限界改善の大巾な向上が計れる。
（２）流入路および流出路に相互逆方向のスキュード角
をもたせたので、循環流の主流との分岐および合流を流
体力学的に円滑に行え、流体損失がなく、装置自体のも
つ効率の低下を最小限に留め、かつ失速防止の効果も向
上する。
をもたせたので、循環流の主流との分岐および合流を流
体力学的に円滑に行え、流体損失がなく、装置自体のも
つ効率の低下を最小限に留め、かつ失速防止の効果も向
上する。
（３）空気、水など全ゆる流体を扱う軸流回転装置に適
用できる。
用できる。
第１図は本発明に係るボイラ用軸流送Ｊ！Ｉｎのａｔ要
説明図、第２図は本発明の第１実施例に係る要部の縦断
面模式図、第３図は第２図のＧおよびＨ矢視断面図、第
４図は第３図の、平面展開図、第５図は本発明の第２実
施例に係る要部の縦断面模式図、第６図は動翼角度可変
軸流送風機の特性曲線図、第７図は従来の失速防止構造
の縦新面図、第８図は第７図のＦ矢視断面図、第９図は
第８図の平面展開図である。 図中、１はケーシング、２は羽根車、３は回転軸、４は
ダクト、５は出口側ディフューザ、６は案内羽根、１は
後置案内羽根、８は内筒、９は静止壁、１０は流入路、
１１は流出路、１２は空洞、１３は翼前縁、１４は翼後
縁、１５は負圧面、１６は圧力面、１７は循環流、矢印
Ｒは羽根車の回転方向、矢印Ｘは流体の流れ方向を示す
。 特許出願人 石川−島１磨重工業株式会社第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 Ｉｌｌ １１
説明図、第２図は本発明の第１実施例に係る要部の縦断
面模式図、第３図は第２図のＧおよびＨ矢視断面図、第
４図は第３図の、平面展開図、第５図は本発明の第２実
施例に係る要部の縦断面模式図、第６図は動翼角度可変
軸流送風機の特性曲線図、第７図は従来の失速防止構造
の縦新面図、第８図は第７図のＦ矢視断面図、第９図は
第８図の平面展開図である。 図中、１はケーシング、２は羽根車、３は回転軸、４は
ダクト、５は出口側ディフューザ、６は案内羽根、１は
後置案内羽根、８は内筒、９は静止壁、１０は流入路、
１１は流出路、１２は空洞、１３は翼前縁、１４は翼後
縁、１５は負圧面、１６は圧力面、１７は循環流、矢印
Ｒは羽根車の回転方向、矢印Ｘは流体の流れ方向を示す
。 特許出願人 石川−島１磨重工業株式会社第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 Ｉｌｌ １１
Claims (1)
- ケーシングの壁面の羽根車の翼先端に対向する部分に
失速防止のための静止壁を装着した軸流回転装置におい
て、該静止壁の翼先端に対向する内壁面の円周上に、流
入路を内壁面の翼後縁側に該羽根車の回転方向に前傾す
るように多数設けると共に、流出路を内壁面の翼前縁側
に該流入路とは逆方向に傾斜させて多数設け、該静止壁
の内部にリング状の空洞を設け、該空洞に該流入路およ
び該流出路をそれぞれ連通したことを特徴とする軸流回
転装置の失速防止構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1414187A JPS63183204A (ja) | 1987-01-26 | 1987-01-26 | 軸流回転装置の失速防止構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1414187A JPS63183204A (ja) | 1987-01-26 | 1987-01-26 | 軸流回転装置の失速防止構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63183204A true JPS63183204A (ja) | 1988-07-28 |
Family
ID=11852870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1414187A Pending JPS63183204A (ja) | 1987-01-26 | 1987-01-26 | 軸流回転装置の失速防止構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63183204A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5474417A (en) * | 1994-12-29 | 1995-12-12 | United Technologies Corporation | Cast casing treatment for compressor blades |
| US5586859A (en) * | 1995-05-31 | 1996-12-24 | United Technologies Corporation | Flow aligned plenum endwall treatment for compressor blades |
| JP2007536459A (ja) * | 2004-05-07 | 2007-12-13 | プラット アンド ホイットニー カナダ コーポレイション | 遷音速ガスタービンの衝撃波誘起境界層の抽気 |
| JP2009539015A (ja) * | 2006-06-02 | 2009-11-12 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 主流が軸線方向に貫流可能な流体機械のためのリング状の流体管路 |
| WO2011045975A1 (ja) * | 2009-10-16 | 2011-04-21 | 三菱重工業株式会社 | 排気ターボ過給機のコンプレッサ |
| EP2818724A1 (de) * | 2013-06-27 | 2014-12-31 | MTU Aero Engines GmbH | Strömungsmaschine, Zirkulationsstruktur und Verfahren |
-
1987
- 1987-01-26 JP JP1414187A patent/JPS63183204A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP2818724A1 (de) * | 2013-06-27 | 2014-12-31 | MTU Aero Engines GmbH | Strömungsmaschine, Zirkulationsstruktur und Verfahren |
| US20150003976A1 (en) * | 2013-06-27 | 2015-01-01 | MTU Aero Engines AG | Turbomachine, circulation structure and method |
| US10151206B2 (en) | 2013-06-27 | 2018-12-11 | MTU Aero Engines AG | Turbomachine, circulation structure and method |
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