JP6505720B2 - 非線形の翼前縁を有する遠心圧縮機インペラおよび関連する設計方法 - Google Patents
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Description
前記翼の子午面において、インペラディスクに沿う翼基部プロファイル、および翼先端プロファイルを定義するステップと、
翼基部プロファイルと翼先端プロファイルとの間を延在する翼の圧力側面と負圧側面とを定義するステップであって、前記圧力側面と前記負圧側面とが、後縁と、子午面において湾曲している非線形の前縁との間を延在する、ステップと、
前縁から始まって後縁の方へ、翼基部において第1のメタル角度分布と、翼先端において第2のメタル角度分布と、翼基部と翼先端との間の中間位置において少なくとも第3のメタル角度分布とを各翼に与えるステップであって、前記第3のメタル角度分布が、前記前縁の非線形のプロファイルに応じて選択され、前縁に隣接する翼部分が二重曲率を有する、ステップと
を含む。
2 入口マニホールド
3 出口マニホールド
5 ロータシャフト
6 端部軸受
7 端部軸受
9 インペラ
9A 入口
9B 出口
11 入口プレナム
13 入口案内ベーン
15 渦巻室
17 仕切板
18 ディフューザ
19 戻り流路
20 固定翼
21 固定翼
23 ディスク
23A ハブ部分
23B ボア
25 翼
25A 翼先端
25B 翼基部
25L 前縁
25T 後縁
27 シュラウド
100 多段遠心圧縮機
C1 ポリトロープ効率
C2 ポリトロープ効率
F 回転方向
L 中心線
L1 線
L2 線
LE 前縁
M 子午線方向
R 半径方向
TE 後縁
th 厚さ
Z 軸方向
β メタル角度
βH メタル角度
βM メタル角度
βML メタル角度
βS メタル角度
η ポリトロープ効率
Φ 流量係数
Claims (7)
- 気体入口(9A)と、
気体出口(9B)と、
ディスク(23)と、
を備え、
前記ディスク(23)がそこから延在する複数の翼(25)を有する、遠心圧縮機インペラ(9)であって、各翼(25)が、前記入口(9A)において前縁(25L)と、前記出口(9B)において後縁(25T)と、前記前縁(25L)と前記後縁(25T)との間を前記ディスク(23)に沿って延在する翼基部(25B)と、前記前縁(25L)と前記後縁(25T)との間を延在し、前記ディスク(23)の反対側にある翼先端(25A)と、圧力側と、負圧側とを備え、
各翼(25)の前記前縁(25L)が、子午面において湾曲した非線形のプロファイルを有し、
前記前縁(25L)から始まって、少なくとも翼(25)の一部分に対して、各翼(25)が、前記翼基部(25B)において第1のメタル角度(βH)分布と、前記翼先端(25A)において第2のメタル角度(βS)分布と、前記翼基部(25B)と前記翼先端(25A)との間の中間位置において少なくとも第3のメタル角度(βM)分布とを有し、かつ
メタル角度分布が、前記前縁(25L)の凸状または凹状の形状による影響を相殺するように、前記第3のメタル角度(βM)分布が、前記前縁(25L)の前記非線形のプロファイルに応じて選択され、前記翼(25)の部分が二重曲率を有する、
遠心圧縮機インペラ(9)。 - 前記前縁(25L)の前記非線形のプロファイルが凸状であり、前記中間位置において、少なくとも前記前縁(25L)に隣接する領域では、前記負圧側で凸面、前記圧力側で凹面となる二重曲率を前記翼(25)が有するように、前記第3のメタル角度(βM)分布が選択される、請求項1に記載のインペラ(9)。
- 前記前縁(25L)の前記非線形のプロファイルが凹状であり、前記中間位置において、少なくとも前記前縁(25L)に隣接する領域では、前記圧力側で凸面、前記負圧側で凹面となる二重曲率を前記翼(25)が有するように、前記第3のメタル角度分布(βM)が選択される、請求項1に記載のインペラ(9)。
- 請求項1乃至3の1項または複数項記載の少なくとも1つのインペラ(9)、および前記インペラ(9)の前記出口(9B)の周りに配置されたディフューザ(18)を備える、遠心圧縮機(100)。
- 複数のインペラ翼(25)を有する圧縮機インペラ(9)を設計するための方法であって、
前記翼(25)のそれぞれに対して、子午面において、インペラディスク(23)に沿う翼基部(25B)プロファイル、および翼先端(25A)プロファイルを定義するステップと、
前記翼基部(25B)プロファイルと前記翼先端(25A)プロファイルとの間を延在する前記翼(25)の圧力側面と負圧側面とを定義するステップであって、前記圧力側面と前記負圧側面とが、後縁(25T)と、子午面において湾曲している非線形の前縁(25L)との間を延在する、ステップと、
前記前縁(25L)から始まって前記後縁(25T)の方へ、前記翼基部(25B)において第1のメタル角度(βH)分布と、前記翼先端(25A)において第2のメタル角度(βS)分布と、前記翼基部(25B)と前記翼先端(25A)との間の中間位置において少なくとも第3のメタル角度(βM)分布とを各翼(25)に与えるステップであって、メタル角度分布が、前記前縁(25L)の凸状または凹状の形状による影響を相殺するように、前記第3のメタル角度(βM)分布が、前記前縁(25L)の前記非線形のプロファイルに応じて選択され、前記前縁(25L)に隣接する翼部分が二重曲率を有する、ステップと、
を含む、方法。 - 前記前縁(25L)が、子午面において凸状の形状を有し、前記中間位置において、少なくとも前記前縁(25L)に隣接する領域で、前記負圧側で凸面、前記圧力側で凹面となる二重曲率を前記翼(25)が有するように、前記第3のメタル角度(βM)分布が選択される、請求項5に記載の方法。
- 前記前縁(25L)が、子午面において凹状の形状を有し、前記中間位置において、少なくとも前記前縁(25L)に隣接する領域で、前記負圧側で凹面、前記圧力側で凸面となる二重曲率を前記翼(25)が有するように、前記第3のメタル角度(βM)分布が選択される、請求項5に記載の方法。
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