JPH09100701A - ラジアルタービンの動翼 - Google Patents

ラジアルタービンの動翼

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JPH09100701A
JPH09100701A JP25873895A JP25873895A JPH09100701A JP H09100701 A JPH09100701 A JP H09100701A JP 25873895 A JP25873895 A JP 25873895A JP 25873895 A JP25873895 A JP 25873895A JP H09100701 A JPH09100701 A JP H09100701A
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JP
Japan
Prior art keywords
blade
shroud
moving blade
outlet
trailing edge
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP25873895A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Osako
雄志 大迫
Hirotaka Higashimori
弘高 東森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH09100701A publication Critical patent/JPH09100701A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のラジアルタービンにおいては、動翼内
におけるガスの流れはシュラウドラインに多量のガスが
流れてシュラウドラインの流速はハブラインに比べて可
成り大きくなっており、流速が速い分だけ粘性による流
れの損失が増加する。また、動翼の出口後縁における翼
角が平均半径における翼角に比べてハブ側で小さくシュ
ラウド側で大きいことにより、出口後縁における速度三
角形もシュラウド側で出口絶対速度の旋回成分が大きく
なって流れの損失が大きくなるため、一般にラジアルタ
ービンの動翼出口における効率はハブ側で高く、シュラ
ウド側では低いなどの不具合がある。 【解決手段】 複数の翼が回転軸に放射状に設けられた
ラジアルタービンの動翼における翼の出口後縁を翼の平
均半径を基準としてシュラウド側で下流にハブ側で上流
に位置して回転軸に対して斜めの略直線状に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、過給器、ガスター
ビン、ガスエキスパンダなどとして適用されるラジアル
タービンの動翼に関する。
【0002】
【従来の技術】図4はエンジンの過給器として使用され
ている従来のラジアルタービンの説明図である。図にお
いて、エンジンから排出されるガス9は本ラジアルター
ビンの渦巻状の流路をなすスクロール1内に流入し、紙
面に垂直の円周方向に旋回して半径方向の流速を与えら
れ、スクロール1の出口3、動翼2の入口前縁4を経て
動翼2内に流入し、動翼2の出口後縁5を経て排気ディ
フューザ6へ流出する。ガス9は動翼2内を通過する際
に動翼2を回転軸周りに回転させて動力を発生させる。
図における符号7は動翼2の入口前縁4から動翼2の出
口後縁5にかけてのシュラウドライン、8は同様に動翼
2の入口前縁4から出口後縁5にかけてのハブライン、
11は動翼2出口のシュラウド側、12は動翼2出口の
ハブ側である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のラ
ジアルタービンにおいては、各動翼2は回転軸に放射状
に装着され、また動翼2の出口後縁5が回転軸に垂直に
直線状に形成されているため、動翼2の出口後縁5にお
けるスロート幅θは翼ピッチPに対してハブ側12で小
さく、シュラウド側11で大きくなる。従って、動翼2
の出口後縁5において翼ピッチPとスロート幅θとで定
義される翼角=sin -1(θ/P)はハブ側12で小さく
シュラウド側11で大きい不均一な分布となっている。
【0004】このため、動翼2内におけるガス9の流れ
はシュラウドライン7に多量のガス9が流れてシュラウ
ドライン7の流速はハブライン8に比べて可成り大きく
なっており、流速が速い分だけ粘性による流れの損失が
増加する。また、動翼2の出口後縁5における翼角が平
均半径における翼角に比べてハブ側12で小さくシュラ
ウド側11で大きいことにより、出口後縁5における速
度三角形もシュラウド側11で出口絶対速度の旋回成分
が大きくなって流れの損失が大きくなるため、一般にラ
ジアルタービンの動翼2出口における効率はハブ側12
で高く、シュラウド側11では低いなどの不具合があ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係るラジアルタ
ービンの動翼は上記課題の解決を目的にしており、複数
の翼が回転軸に放射状に設けられたラジアルタービンの
動翼における翼の出口後縁が翼の平均半径を基準として
シュラウド側で下流にハブ側で上流に位置して回転軸に
対して斜めの略直線状に形成されている。このように、
翼の出口後縁を回転軸に対して垂直な従来例の動翼にお
ける翼の出口後縁よりも翼の平均半径を基準としてシュ
ラウド側が下流方向にハブ側が上流方向に位置するよう
に略直線状に形成したことにより、スロート幅は従来例
の動翼よりもハブ側を拡げ、シュラウド側を絞ることが
できる。これにより、従来例の動翼に比べてシュラウド
ラインを流れる流量が抑えられ、シュラウドラインにお
ける流速が小さくなるとともに、翼の出口後縁における
翼角を従来例の動翼よりもハブ側を平均半径における翼
角とほぼ同等に大きく、シュラウド側を平均半径におけ
る翼角よりも小さくすることができ、翼の出口後縁にお
ける流速の速いシュラウド側、流速の遅いハブ側から流
出するガスの流速が平均化されて軸流に近付く。
【0006】
【発明の実施の形態】図1乃至図3は本発明の実施の一
形態に係るラジアルタービンの説明図である。図におい
て、本実施の形態に係るラジアルタービンはエンジンの
過給器として使用されるもので、図に示すようにエンジ
ンから排出されるガス9は本ラジアルタービンの渦巻状
の流路をなすスクロール1内に流入し、紙面に垂直の円
周方向に旋回して半径方向の流速を与えられ、スクロー
ル1の出口3、動翼2の入口前縁4を経て動翼2内に流
入し、動翼2の出口後縁5を経て排気ディフューザ6へ
流出する。ガス9は動翼2内を通過する際に動翼2を回
転軸周りに回転させて動力を発生させる。図における符
号7は動翼2の入口前縁4から動翼2の出口後縁5にか
けてのシュラウドライン、8は同様に動翼2の入口前縁
4から出口後縁5にかけてのハブライン、11は動翼2
出口のシュラウド側、12は動翼2出口のハブ側であ
る。各動翼2は回転軸に放射状に装着されている。ま
た、本ラジアルタービンにおいては動翼2の出口後縁5
が回転軸に対して垂直ではなく、平均半径R=〔(RI
2 +RO 2 )/2〕1/2 を基準としてシュラウド側11
が下流に、ハブ側12が上流に位置するように傾き角ψ
をψ=4°〜10°と設定し、この傾き角ψで出口後縁
5のシュラウド側11とハブ側12とを直線で結ぶよう
に形成されている。
【0007】このように、動翼2の出口後縁5が回転軸
に対して垂直な面ではなく、平均半径Rを基準として従
来例の動翼における出口後縁よりもシュラウド側11が
下流方向にハブ側12が上流方向に位置するように傾い
て直線状に形成されていることにより、図2(a)に実
線で示すように翼ピッチPに対してスロート幅θを従来
例の動翼よりもハブ側12を拡げてシュラウド側11を
絞ることができる。これにより、従来例の動翼に比べて
シュラウドライン7を流れる流量が抑えられてシュラウ
ドライン7における流速が小さくなり、図3に示すよう
に出口後縁5における速度三角形もシュラウド側11で
出口絶対速度の旋回成分が小さくなって流れの損失が低
減する。また、動翼2の出口後縁5がこのように傾いて
直線状に形成されていることにより、図2(b)に実線
で示すように出口後縁5において翼ピッチPとスロート
幅θとで定義される翼角=sin -1(θ/P)が従来例の
動翼よりもハブ側12で平均半径Rにおける翼角とほぼ
同等に大きく、シュラウド側11で平均半径Rにおける
翼角よりも小さく分布させることができ、流速の速いシ
ュラウド側11、流速の遅いハブ側12を流れるガス9
の流速を平均化して軸流に近づけることができる。
【0008】従来のラジアルタービンにおいては、各動
翼は回転軸に放射状に装着され、また動翼の出口後縁が
回転軸に垂直に直線状に形成されているため、動翼の出
口後縁におけるスロート幅θは翼ピッチPに対してハブ
側で小さく、シュラウド側で大きくなる。従って、動翼
の出口後縁において翼ピッチPとスロート幅θとで定義
される翼角=sin -1(θ/P)はハブ側で小さくシュラ
ウド側で大きい不均一な分布となっている。このため、
動翼内におけるガスの流れはシュラウドラインに多量の
ガスが流れてシュラウドラインの流速はハブラインに比
べて可成り大きくなっており、流速が速い分だけ粘性に
よる流れの損失が増加する。また、動翼の出口後縁にお
ける翼角が平均半径における翼角に比べてハブ側で小さ
くシュラウド側で大きいことにより、出口後縁における
速度三角形もシュラウド側で出口絶対速度の旋回成分が
大きくなって流れの損失が大きくなるため、一般にラジ
アルタービンの動翼出口における効率はハブ側で高く、
シュラウド側では低いなどの不具合があるが、本ラジア
ルタービンにおいては動翼2の出口後縁5が回転軸に対
して垂直な面ではなく、平均半径Rを基準としてシュラ
ウド側11が下流方向にハブ側12が上流方向に位置す
るように直線状に形成されており、このように動翼2の
出口後縁5の形状を回転軸に対して垂直な面よりもシュ
ラウド側11が下流方向に、ハブ側12が上流方向に位
置するように直線状に形成したことにより動翼2の出口
後縁5におけるスロート幅θがシュラウド側11で絞ら
れハブ側12で拡げられる形状となり、シュラウドライ
ン7における流速が抑えられるとともに出口後縁5から
流出するガス9を軸流状に近付けることができる。この
結果、シュラウド側の粘性による流れの損失が低減され
てラジアルタービンの性能が向上する。
【0009】
【発明の効果】本発明に係るラジアルタービンの動翼は
前記のように構成されており、翼の出口後縁におけるシ
ュラウド側、ハブ側から流出するガスの流速が平均化さ
れるので、シュラウド側の粘性による流れの損失が低減
されてラジアルタービンの性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(a)は本発明の実施の一形態に係るラジ
アルタービンの断面図、同図(b)はその動翼の子午面
断面図である。
【図2】図2(a)はそのスロート幅の分布図、同図
(b)はその出口翼角の分布図である。
【図3】図3はその動翼出口における速度三角形であ
る。
【図4】図4(a)は従来のラジアルタービンの断面
図、同図(b)はその作用説明図である。
【符号の説明】
1 スクロール 2 動翼 3 スクロールの出口 4 動翼の入口前縁 5 動翼の出口後縁 6 排気ディフューザ 7 動翼のシュラウドライン 8 動翼のハブライン 9 ガス 11 動翼出口のシュラウド側 12 動翼出口のハブ側

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の翼が回転軸に放射状に設けられた
    ラジアルタービンの動翼において、翼の出口後縁が翼の
    平均半径を基準としてシュラウド側で下流にハブ側で上
    流に位置して回転軸に対して斜めの略直線状に形成され
    たことを特徴とするラジアルタービンの動翼。
JP25873895A 1995-10-05 1995-10-05 ラジアルタービンの動翼 Withdrawn JPH09100701A (ja)

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JP25873895A JPH09100701A (ja) 1995-10-05 1995-10-05 ラジアルタービンの動翼

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JPH09100701A true JPH09100701A (ja) 1997-04-15

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2018123045A1 (ja) * 2016-12-28 2018-12-27 三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社 タービン及びターボチャージャ
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Date Code Title Description
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Effective date: 20030107