JPS6243042B2 - - Google Patents
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- JPS6243042B2 JPS6243042B2 JP56099041A JP9904181A JPS6243042B2 JP S6243042 B2 JPS6243042 B2 JP S6243042B2 JP 56099041 A JP56099041 A JP 56099041A JP 9904181 A JP9904181 A JP 9904181A JP S6243042 B2 JPS6243042 B2 JP S6243042B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow
- boundary layer
- fluid
- blade
- flow path
- Prior art date
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- Expired
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 210000000720 eyelash Anatomy 0.000 description 1
- 210000000887 face Anatomy 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/14—Form or construction
- F01D5/141—Shape, i.e. outer, aerodynamic form
- F01D5/145—Means for influencing boundary layers or secondary circulations
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/14—Form or construction
- F01D5/141—Shape, i.e. outer, aerodynamic form
- F01D5/142—Shape, i.e. outer, aerodynamic form of the blades of successive rotor or stator blade-rows
- F01D5/143—Contour of the outer or inner working fluid flow path wall, i.e. shroud or hub contour
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/30—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
- F01D5/3007—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of axial insertion type
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S415/00—Rotary kinetic fluid motors or pumps
- Y10S415/914—Device to control boundary layer
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は翼で流体がかかれる流体流路における
2次流れの損失を減少する装置に係り、更に詳し
くは、軸流機械の翼で流体がかかれる流体流路に
おける2次流れの損失を減少する装置である。
2次流れの損失を減少する装置に係り、更に詳し
くは、軸流機械の翼で流体がかかれる流体流路に
おける2次流れの損失を減少する装置である。
本発明は静翼及び/又は動翼の流路について、
即ち、流路壁について利用し得る。軸流ターボ機
械の場合、流路壁は半径方向の内壁と半径方向の
外壁である。半径方向流圧縮機の場合、流路壁は
例えば圧縮機の軸方向の外壁である。
即ち、流路壁について利用し得る。軸流ターボ機
械の場合、流路壁は半径方向の内壁と半径方向の
外壁である。半径方向流圧縮機の場合、流路壁は
例えば圧縮機の軸方向の外壁である。
回転翼列における2次流れの損失又は境界層流
れの損失は、とりわけ、回転翼列において、且
つ、境界壁又は流路壁のところで生じる壁境界層
(壁近くの摩擦層)が各単一流路において、一方
の翼の加圧側面から他方の翼の吸引側面へ横方向
の圧力勾配で流動せしめられ境界壁又は流路壁の
近くでその吸引側面に達し、その主流に対して斜
めの横流(2次流れ)が吸引側における境界層
(吸引側境界層)を増大させる。この際生じる、
境界うず又は2次うず、特に軸流タービン翼の場
合少ない比(翼の半径方向長さ:翼の弦長さ)が
エネルギー変換の効率に強い影響を及ぼす。
れの損失は、とりわけ、回転翼列において、且
つ、境界壁又は流路壁のところで生じる壁境界層
(壁近くの摩擦層)が各単一流路において、一方
の翼の加圧側面から他方の翼の吸引側面へ横方向
の圧力勾配で流動せしめられ境界壁又は流路壁の
近くでその吸引側面に達し、その主流に対して斜
めの横流(2次流れ)が吸引側における境界層
(吸引側境界層)を増大させる。この際生じる、
境界うず又は2次うず、特に軸流タービン翼の場
合少ない比(翼の半径方向長さ:翼の弦長さ)が
エネルギー変換の効率に強い影響を及ぼす。
上記の装置は特開昭52−67404号に開示されて
いる。上記横流すなわち2次流を減少させるため
特開昭56−88901号が提案された。
いる。上記横流すなわち2次流を減少させるため
特開昭56−88901号が提案された。
以下従来の装置を説明する。
第1,2図示の如く、1つの翼10と1つの翼
プラツトフオーム12は一単位を形成しており、
もう1つの翼11ともう1つの翼プラツトフオー
ム13は別の一単位を形成している。それらの翼
プラツトフオーム12及び13は第1図示の如く
平行四辺形の平面形状を有している。翼10と1
1の間は入口19から出口37迄湾曲して延びて
いる単一流路の流路壁を形成し、又、翼プラツト
フオーム12と13は周方向(矢印15)に対し
て斜めに延びる半径方向の面16及び17で相互
につきあわせられている。
プラツトフオーム12は一単位を形成しており、
もう1つの翼11ともう1つの翼プラツトフオー
ム13は別の一単位を形成している。それらの翼
プラツトフオーム12及び13は第1図示の如く
平行四辺形の平面形状を有している。翼10と1
1の間は入口19から出口37迄湾曲して延びて
いる単一流路の流路壁を形成し、又、翼プラツト
フオーム12と13は周方向(矢印15)に対し
て斜めに延びる半径方向の面16及び17で相互
につきあわせられている。
上記翼プラツトフオーム12と13の間の境界
層の段は翼10の凹面からなる翼加圧面20の方
へ向いた前面14とステツプ29とからなる。図
において21は翼11の凸面からなる翼吸引側面
を示す。第1図において、矢印つきの流線18は
前記段14,29がないと仮定したときの斜め横
流を示す。この発生した各流線18,18…の境
界層は丸い翼前端縁24及び25よりも前方の船
首波のような個所22及び23を有する流線1
8′で剥離している。そして前記個所22を通る
流線18′は翼吸引側面21上の個所26で翼吸
引側面21に衝突し、斜め横流は2次流れの損失
を生ぜしめる。更に第1図においては、等ポテン
シヤル線(等圧線27)が点線で表示されてい
る。それらの線は単一流路内での下流方向への圧
力勾配を示している。
層の段は翼10の凹面からなる翼加圧面20の方
へ向いた前面14とステツプ29とからなる。図
において21は翼11の凸面からなる翼吸引側面
を示す。第1図において、矢印つきの流線18は
前記段14,29がないと仮定したときの斜め横
流を示す。この発生した各流線18,18…の境
界層は丸い翼前端縁24及び25よりも前方の船
首波のような個所22及び23を有する流線1
8′で剥離している。そして前記個所22を通る
流線18′は翼吸引側面21上の個所26で翼吸
引側面21に衝突し、斜め横流は2次流れの損失
を生ぜしめる。更に第1図においては、等ポテン
シヤル線(等圧線27)が点線で表示されてい
る。それらの線は単一流路内での下流方向への圧
力勾配を示している。
流路壁は壁部分28と段すなわち前面14とス
テツプ29とからなる。第1図示のように前面1
4は、縦に、まつすぐのびている。このステツプ
29は翼プラツトフオーム13によつて形成され
ており(第2図参照)、前面14は面17の半径
方向延長部である。前面14は本質的に翼吸引側
面21の近くにある。タービンの―線で切断
した断面において、前面14は翼吸引側面21か
ら単一流路幅のほゞ少なくとも3分の1だけ離れ
ている。
テツプ29とからなる。第1図示のように前面1
4は、縦に、まつすぐのびている。このステツプ
29は翼プラツトフオーム13によつて形成され
ており(第2図参照)、前面14は面17の半径
方向延長部である。前面14は本質的に翼吸引側
面21の近くにある。タービンの―線で切断
した断面において、前面14は翼吸引側面21か
ら単一流路幅のほゞ少なくとも3分の1だけ離れ
ている。
第2図示の如く、斜め横流の境界層30が壁部
分28の所にあり、又、ステツプ29上には新し
く発生した境界層31がある。境界層30の流れ
は矢印32と旋回した矢印33とによつて図示さ
れている。前面14のところで、境界層30はV
字形にせきとめられる。即ち、境界層30の厚さ
は前面14の高さ迄増大する(境界層の境界線3
4参照)。前面14によつて緩衝された境界層の
流れは前面14の領域35から主流の下流方向へ
送られる。境界層31の境界線は36で示す。
分28の所にあり、又、ステツプ29上には新し
く発生した境界層31がある。境界層30の流れ
は矢印32と旋回した矢印33とによつて図示さ
れている。前面14のところで、境界層30はV
字形にせきとめられる。即ち、境界層30の厚さ
は前面14の高さ迄増大する(境界層の境界線3
4参照)。前面14によつて緩衝された境界層の
流れは前面14の領域35から主流の下流方向へ
送られる。境界層31の境界線は36で示す。
壁部分28とステツプ29はタービン(図示せ
ず)の縦軸の回りを回転する回転面からなる部分
である(第2図参照)。更に、翼プラツトフオー
ム12及び13は入口19と出口37を越えて外
方へ伸びている(第1図参照)。段14,29に
ついても同様である。別の実施例においては段す
なわち前面14とステツプ29はほぼ入口19の
ところから始まつており、ほゞ出口37のところ
で終つている(点40と41を参照)。その場
合、翼プラツトフオームはほゞ入口19からほゞ
出口37迄である(一点鎖線38及び39参
照)。
ず)の縦軸の回りを回転する回転面からなる部分
である(第2図参照)。更に、翼プラツトフオー
ム12及び13は入口19と出口37を越えて外
方へ伸びている(第1図参照)。段14,29に
ついても同様である。別の実施例においては段す
なわち前面14とステツプ29はほぼ入口19の
ところから始まつており、ほゞ出口37のところ
で終つている(点40と41を参照)。その場
合、翼プラツトフオームはほゞ入口19からほゞ
出口37迄である(一点鎖線38及び39参
照)。
かゝる段すなわち前面とステツプ29によつて
横流又は境界層はV字形にせきとめられ、境界う
ず又は2次うずを減少しうるが、その境界層段の
縁又は前面をあふれでて、境界層段のステツプ上
に新しい境界層が形成され、その境界層段の前面
をあふれでて流体が搬出されることにより、下流
方向への圧力勾配及び/又は横流(2次)の流体
と主流(1次)の流体とが混合し、1次流の騒乱
が生じる。
横流又は境界層はV字形にせきとめられ、境界う
ず又は2次うずを減少しうるが、その境界層段の
縁又は前面をあふれでて、境界層段のステツプ上
に新しい境界層が形成され、その境界層段の前面
をあふれでて流体が搬出されることにより、下流
方向への圧力勾配及び/又は横流(2次)の流体
と主流(1次)の流体とが混合し、1次流の騒乱
が生じる。
本発明はかゝる1次流の騒乱を防止するもの
で、上記境界層段のステツプを縦方向に凸状に湾
曲させ、その始めと終りの高さを零にすることに
より上記2次流による1次流の騒乱を防止したも
のである。
で、上記境界層段のステツプを縦方向に凸状に湾
曲させ、その始めと終りの高さを零にすることに
より上記2次流による1次流の騒乱を防止したも
のである。
以下本発明の実施例を詳細に説明する。
第3図及び第4図は本発明の一実施例を示すも
ので、前面42とステツプ43とからなる段が形
成される。この段は入口19の後方から始まり、
出口37の前で終つている。ステツプ43は縦に
伸び、凸面状に湾曲しており、始めと終りで高さ
が零になつている。ステツプ43の最大高さはス
テツプ43の中央部にある(第4図参照)。ステ
ツプの高さは変化しても良い。就中その高さは、
境界層の厚さのほゞ2倍迄の厚さにほゞ等しいの
が良い。前面42は翼吸引側面21に平行に縦に
伸びている。この前面42は凹面状に又は内方へ
別の形状にくりぬかれていても良い。翼プラツト
フオーム44は入口19の所で始まり、出口37
の所で終つている。この翼プラツトフオーム44
と段42,43は、更にはたいてい、翼10をも
含めて、単一鋳物として形成される。
ので、前面42とステツプ43とからなる段が形
成される。この段は入口19の後方から始まり、
出口37の前で終つている。ステツプ43は縦に
伸び、凸面状に湾曲しており、始めと終りで高さ
が零になつている。ステツプ43の最大高さはス
テツプ43の中央部にある(第4図参照)。ステ
ツプの高さは変化しても良い。就中その高さは、
境界層の厚さのほゞ2倍迄の厚さにほゞ等しいの
が良い。前面42は翼吸引側面21に平行に縦に
伸びている。この前面42は凹面状に又は内方へ
別の形状にくりぬかれていても良い。翼プラツト
フオーム44は入口19の所で始まり、出口37
の所で終つている。この翼プラツトフオーム44
と段42,43は、更にはたいてい、翼10をも
含めて、単一鋳物として形成される。
第5図及び第6図は本発明の他の実施例を示す
ものでその構造は流路壁を形成する2つの翼1
0,11の間において、2つの翼プラツトフオー
ム44及び45は単一流路内の面でつきあわさ
れ、段42,43が翼プラツトフオーム45によ
つて形成されており、前面42が翼プラツトフオ
ーム45のつき合せ面からなる点が第3図示のも
のと相違するだけでその他は第3図示のものと同
様である。
ものでその構造は流路壁を形成する2つの翼1
0,11の間において、2つの翼プラツトフオー
ム44及び45は単一流路内の面でつきあわさ
れ、段42,43が翼プラツトフオーム45によ
つて形成されており、前面42が翼プラツトフオ
ーム45のつき合せ面からなる点が第3図示のも
のと相違するだけでその他は第3図示のものと同
様である。
以上のように本発明においては段42,43の
ステツプ43が、縦方向に凸面状に湾曲してお
り、始めと終りが高さ零となつているので2次流
による1次流の騒乱を更に効果的に防止でき、エ
ネルギー変換の効果を上昇させることができるも
のである。
ステツプ43が、縦方向に凸面状に湾曲してお
り、始めと終りが高さ零となつているので2次流
による1次流の騒乱を更に効果的に防止でき、エ
ネルギー変換の効果を上昇させることができるも
のである。
第1図及び第2図は従来の装置を示し、第1図
は第2図示のタービンの半径方向1から見た平面
図、第2図は第1図示の―線で切断したター
ビンの断面図、第3図及び第4図は本発明の一実
施例の前段階を示し、第5図及び第6図は本発明
の他の実施例を示し、第3図及び第5図は複数の
翼のついた流路壁を一平面上に展開図示した斜視
図、第4図は第3図示の方向より見た側面図、
第6図は第5図示の方向に見た側面図を示す。 10…翼、11,21…翼、19…単一流路の
入口、37…単一流路の出口、42…前面、43
…ステツプ。
は第2図示のタービンの半径方向1から見た平面
図、第2図は第1図示の―線で切断したター
ビンの断面図、第3図及び第4図は本発明の一実
施例の前段階を示し、第5図及び第6図は本発明
の他の実施例を示し、第3図及び第5図は複数の
翼のついた流路壁を一平面上に展開図示した斜視
図、第4図は第3図示の方向より見た側面図、
第6図は第5図示の方向に見た側面図を示す。 10…翼、11,21…翼、19…単一流路の
入口、37…単一流路の出口、42…前面、43
…ステツプ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 軸流機械の翼で流体がかかれる流体流路にお
ける2次流れの損失を減少する装置であつて、周
方向に隣接する2つの翼の間の領域内において流
路壁に段を設け、該段の前面は翼加圧側面へ向い
ており、その段42,43のステツプ43が、縦
方向に凸面状に湾曲してその最大高さHは中央部
にあり、始めと終りが高さ零となつていることを
特徴とする流体機械の流体流路における2次流れ
の損失減少装置。 2 単一流路における段42,43が単一流路の
入口19のうしろで始まり、且つ単一流路の出口
37の前で終ることを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載の装置。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3023466A DE3023466C2 (de) | 1980-06-24 | 1980-06-24 | Einrichtung zur Verminderung von Sekundärströmungsverlusten in einem beschaufelten Strömungskanal |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5738601A JPS5738601A (en) | 1982-03-03 |
JPS6243042B2 true JPS6243042B2 (ja) | 1987-09-11 |
Family
ID=6105244
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9904181A Granted JPS5738601A (en) | 1980-06-24 | 1981-06-24 | Secondary flow loss reducing apparatus for fluid passage to which water is applied with bane |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4420288A (ja) |
JP (1) | JPS5738601A (ja) |
DE (1) | DE3023466C2 (ja) |
FR (1) | FR2485620B1 (ja) |
GB (1) | GB2079399B (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014041619A1 (ja) * | 2012-09-12 | 2014-03-20 | 株式会社 日立製作所 | ガスタービン |
Families Citing this family (50)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3202855C1 (de) * | 1982-01-29 | 1983-03-31 | MTU Motoren- und Turbinen-Union München GmbH, 8000 München | Einrichtung zur Verminderung von Sekundaerstroemungsverlusten in einem beschaufelten Stroemungskanal |
US4958985A (en) * | 1989-03-01 | 1990-09-25 | Westinghouse Electric Corp. | Performance low pressure end blading |
WO1992013197A1 (en) * | 1991-01-15 | 1992-08-06 | Northern Research & Engineering Corporation | Arbitrary hub for centrifugal impellers |
US5215439A (en) * | 1991-01-15 | 1993-06-01 | Northern Research & Engineering Corp. | Arbitrary hub for centrifugal impellers |
GB2281356B (en) * | 1993-08-20 | 1997-01-29 | Rolls Royce Plc | Gas turbine engine turbine |
DE9316009U1 (de) * | 1993-10-20 | 1994-01-13 | Moser, Josef, 85435 Erding | Oberfläche eines fluidumströmten Körpers |
DE19650656C1 (de) * | 1996-12-06 | 1998-06-10 | Mtu Muenchen Gmbh | Turbomaschine mit transsonischer Verdichterstufe |
JP4241937B2 (ja) * | 1997-04-01 | 2009-03-18 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 蒸気タービンおよび蒸気タービン用翼 |
GB9823840D0 (en) | 1998-10-30 | 1998-12-23 | Rolls Royce Plc | Bladed ducting for turbomachinery |
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