JP6026537B2 - 軸流流体機械のための、古い翼の代替部品としての代替翼をプロファイルするための方法 - Google Patents
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Description
特許文献2には、正弦曲線状のスイープを有する圧縮機翼が開示されている。スイープが正弦曲線状であることによって、移行スイープがもたらされる。それによって、効率向上と防音とに関する要求を満たすことになる。
ハブあるいはハウジングに片側で嵌合されている古い翼の流路のハブ輪郭幾何学形状及びハウジング輪郭幾何学形状と、古い翼の翼板の重心の軸方向位置および/あるいは最大限利用可能な軸方向構造空間と、を検出するステップと、
代替翼の翼板の幾何学形状を設計するステップであって、代替翼の翼板の、嵌合側の断面が、古い翼の翼板の、嵌合側の断面とほぼ同じ場所にあり、代替翼の翼板が、段効率の最適化を目的として、前縁で嵌合部に向かって上流に傾き、それによって翼板が後方スイープを有するステップと、
代替翼の翼板の嵌合近傍領域を定義するステップであって、この嵌合近傍領域では、段効率に対する後方スイープのポジティブな影響が少ないと評価される、ステップと、
代替翼の翼板の重心の軸方向位置が、古い翼の翼板の重心の軸方向位置とほぼ一致するまで、および/あるいは古い翼の最大限利用可能な軸方向構造空間を利用して、代替翼の力学上の整合性が達成されるまで、領域の外側に設けられた、代替翼の翼板部分を、上流に向かって軸方向に移動させるステップと、を備え、
前縁がが、代替翼の翼板における嵌合側の断面から代替翼の移動された翼板部分まで、領域の嵌合部に向かって下流に傾き、それによって、翼板がこの領域において移行スイープを有する。
Claims (11)
- 軸流流体機械のための、古い翼(11)の代替部品としての代替翼(1)をプロファイルするための方法において、
‐前記古い翼(11)の流路のハブ輪郭線(5)及びハウジング輪郭線(6)と、ハブあるいはハウジングに片側で嵌合されている前記古い翼(11)の翼板の重心の軸方向位置および/あるいは前記古い翼(11)の最大限利用可能なエンベロープと、を検出するステップと、
‐前記代替翼(1)の翼板(2)の幾何学形状を設計するステップであって、前記代替翼(1)の前記翼板(2)の、嵌合側の断面(5,6)が、前記古い翼(11)の翼板の嵌合側の断面(5,6)とほぼ同じ場所にあり、前記代替翼(1)の前記翼板(2)が、段効率の最適化を目的として、前縁(7)で嵌合部に向かって上流に傾き、それによって前記翼板(2)が後方スイープ(14)を有する、ステップと、
‐段効率に対する前記後方スイープ(14)のポジティブな影響が少ないと評価されるように、前記代替翼(1)の前記翼板(2)の嵌合近傍領域を定義するステップと、
‐前記代替翼(1)の前記翼板(2)の重心の軸方向位置が、前記古い翼(11)の翼板の重心の軸方向位置とほぼ一致するまで、および/あるいは前記古い翼(11)の最大限利用可能なエンベロープを利用して、前記代替翼(1)の力学上の整合性が達成されるまで、前記領域の外側に設けられた、前記代替翼(1)の翼板部分を、上流に向かって軸方向に変位させるステップと、
を備え、
前記前縁(7)が、前記代替翼(1)の前記翼板(2)における嵌合側の前記断面(5)から前記代替翼(1)の変位後の翼板部分まで、前記領域の嵌合部に向けて下流に傾き、それによって、前記翼板(2)がこの領域において移行スイープ(19)を有すること特徴とする方法。 - ‐前記軸流流体機械の設計動作時点におけるハブ境界層の半径方向範囲を決定するステップと、
‐前記領域を、前記ハブ境界層の前記半径方向範囲として確定するステップと、
を有する、請求項1に記載の方法。 - ‐前記軸流流体機械の設計動作時点におけるハブ側二次流の半径方向範囲を決定するステップと、
‐前記領域を、前記ハブ側二次流の前記半径方向範囲として確定するステップと、
を有する、請求項1に記載の方法。 - 前記領域は、前記代替翼(1)の半径方向の長さの5%から15%である、請求項1から3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記代替翼(1)の翼根(3)の弦長は、前記古い翼(11)の翼根の弦長にほぼ相当する、請求項1から4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記代替翼(1)の前記翼板(2)の幾何学形状を設計するステップを有し、
前記翼板(2)は、段効率の最適化を目的として、前縁(7)で、嵌合部に半径方向で背向する側に向かって上流に傾き、それによって前記翼板(2)が前記後方スイープ(14)の半径方向外側に前方スイープ(15)を有する、請求項1から5のいずれか1項に記載の方法。 - 前記代替翼(1)の前記前縁(7)の前記後方スイープ(14)が、半径方向で嵌合側の流路の半分だけに延伸する、請求項1から6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記代替翼(1)が、ロータ翼である、請求項1から7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記代替翼(1)が、ステータ翼である、請求項1から7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記代替翼(1)が、ガスタービン用のロータ翼またはステータ翼である、請求項1から7のいずれか1項に記載の方法。
- 前縁(7)を備える翼板(2)を有する圧縮機翼であって、
前記翼板(2)は、段効率の最適化を目的として、前記前縁(7)で前記翼板(2)の嵌合部に向かって上流に傾いており、それによって前記翼板(2)が後方スイープ(14)を有し、
前記翼板(2)の嵌合近傍領域が定義されており、前記嵌合近傍領域が、前記翼板(2)の半径方向の長さの5%から15%であり、前記翼板(2)の前記領域において、前記前縁(7)が嵌合部に向かって下流に傾いており、それによって、前記翼板(2)がこの領域において移行スイープ(19)を有する圧縮機翼。
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