JPS63198798A - タ−ボ形流体機械の羽根付デイフユ−ザ - Google Patents
タ−ボ形流体機械の羽根付デイフユ−ザInfo
- Publication number
- JPS63198798A JPS63198798A JP2963687A JP2963687A JPS63198798A JP S63198798 A JPS63198798 A JP S63198798A JP 2963687 A JP2963687 A JP 2963687A JP 2963687 A JP2963687 A JP 2963687A JP S63198798 A JPS63198798 A JP S63198798A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- impeller
- diffuser
- vane
- flow
- inlet
- 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
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 241000824268 Kuma Species 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 210000003746 feather Anatomy 0.000 description 1
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- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (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、ターボ形圧縮機の羽根付ディフューザに係り
、特に大流量用に設計される高比速度の遠心、斜流膨圧
縮機やポンプなどに好適な羽根付ディフューザに関する
。
、特に大流量用に設計される高比速度の遠心、斜流膨圧
縮機やポンプなどに好適な羽根付ディフューザに関する
。
従来のターボ形流体機械の羽根付ディフューザの一例を
、遠心圧縮機の例を用いて説明する６第４図、第５図は
、遠心圧縮機の任意段の羽根車出口を示したものである
。複数板の羽根ＩＩ）を有する羽根車１ａで圧縮された
流体は、更に羽根車出口動圧の一部を、一対の静止壁２
ａ、ｂで構成されたディフューザで静圧に変換し圧力上
昇する、このとき羽根車の取扱流量が多くなる程ディフ
ューザにおける流れの３次元性が強まり、動圧回収効率
が悪くなったり、はく離を生じて作動範囲を狭くするな
どの問題を生じる。そこでディフューザ内に流れの案内
羽根３を設は上記問題を解決している。
、遠心圧縮機の例を用いて説明する６第４図、第５図は
、遠心圧縮機の任意段の羽根車出口を示したものである
。複数板の羽根ＩＩ）を有する羽根車１ａで圧縮された
流体は、更に羽根車出口動圧の一部を、一対の静止壁２
ａ、ｂで構成されたディフューザで静圧に変換し圧力上
昇する、このとき羽根車の取扱流量が多くなる程ディフ
ューザにおける流れの３次元性が強まり、動圧回収効率
が悪くなったり、はく離を生じて作動範囲を狭くするな
どの問題を生じる。そこでディフューザ内に流れの案内
羽根３を設は上記問題を解決している。
なお、この種の装置として関連するものには例えば特開
昭５５−１２５３９９号が挙げられる。
昭５５−１２５３９９号が挙げられる。
しかし、上記従来技術は羽根車出口流れが静止壁を介し
て圧縮機ケーシングに及ぼす流体力の点について配慮が
なされておらず、圧縮機騒音の問題がある。
て圧縮機ケーシングに及ぼす流体力の点について配慮が
なされておらず、圧縮機騒音の問題がある。
流体力による圧縮機騒音は、羽根車の出口流れがステー
タを加振し、それがケーシング表面の振動となり、ケー
シング表面から発生する圧力波と。
タを加振し、それがケーシング表面の振動となり、ケー
シング表面から発生する圧力波と。
ケーシング内の流れが持つ渦流音がケーシングを透過し
て外部に伝搬した透過音とに分けられる。
て外部に伝搬した透過音とに分けられる。
前者の騒音発生原因に及ぼすディフューザ案内羽根の影
響は大きい。例えば特開昭６０−１６６７９７号公報で
述べられているように羽根車の羽根枚数とディフューザ
羽根枚数の組合せによっである周波数で大きな卓越調和
振動を生じて騒音を大きくするなどである。
響は大きい。例えば特開昭６０−１６６７９７号公報で
述べられているように羽根車の羽根枚数とディフューザ
羽根枚数の組合せによっである周波数で大きな卓越調和
振動を生じて騒音を大きくするなどである。
羽根車出口流れがディフューザ羽根に及ぼす加振力を小
さくするには、単純にディフューザ羽根の取付位置を外
周方向にずらすことが容易に考えられるが、この場合に
は、上述した流れのひずみが発達してしまい動圧の回収
効率が悪くなってしまう。
さくするには、単純にディフューザ羽根の取付位置を外
周方向にずらすことが容易に考えられるが、この場合に
は、上述した流れのひずみが発達してしまい動圧の回収
効率が悪くなってしまう。
本発明の目的は、ディフューザにおける流体性能即ち動
圧の回収効率を損うことなく、且つ羽根車出口流れによ
るディフューザ案内羽根にかかる流体力を低減し、ター
ボ形流体機械の騒音を低減することである。
圧の回収効率を損うことなく、且つ羽根車出口流れによ
るディフューザ案内羽根にかかる流体力を低減し、ター
ボ形流体機械の騒音を低減することである。
対向する一対の静止壁との間に流路を形成し、流路の流
れ方向に沿う複数の案内羽根を備えたターボ形圧縮機の
羽根付ディフューザにおいて、前記複数の案内羽根の入
口部を、羽根車の吸込側静止壁から吐出側静止壁に向う
に従って、羽根車の回転方向に傾けることにより達成さ
れる。
れ方向に沿う複数の案内羽根を備えたターボ形圧縮機の
羽根付ディフューザにおいて、前記複数の案内羽根の入
口部を、羽根車の吸込側静止壁から吐出側静止壁に向う
に従って、羽根車の回転方向に傾けることにより達成さ
れる。
羽根車は、無限の羽根を有する訳ではなく、有限の複数
枚の羽根からなり、しかも有限の厚さを持つから、羽根
車出口流れの速度の周方向分布は。
枚の羽根からなり、しかも有限の厚さを持つから、羽根
車出口流れの速度の周方向分布は。
第６図に示すように羽根間で凸状１羽根後方で凹状にな
る。つまり、羽根車出口流れが速い部分と遅い部分が出
来るためにディフューザベーンは、衝撃力を受ける。デ
ィフューザベーンの単位幅当りに受けるこの衝撃力は（
１）式のように羽根車出口流れの速度変化率に比例する
ことから更に速度ニーで、ｆ：ディフューザの単位幅当
りに働く衝撃力 ｄｖ：羽根車出口流れの速度変化 ｄｔ：時間変化 ｄＯ：角度変化 ω：羽根車の回転速度 の周方向速度変化率に比例することがわかる。またディ
フューザベーンに働く時間ｔｏのときの衝撃力は ここでＸ；ディフューザベーンのディフューザ幅方向距
離 となる。今衝撃力Ｆが最大となる条件は、ある時・ΔＸ
、の最大値が同時に発生する場合である。
る。つまり、羽根車出口流れが速い部分と遅い部分が出
来るためにディフューザベーンは、衝撃力を受ける。デ
ィフューザベーンの単位幅当りに受けるこの衝撃力は（
１）式のように羽根車出口流れの速度変化率に比例する
ことから更に速度ニーで、ｆ：ディフューザの単位幅当
りに働く衝撃力 ｄｖ：羽根車出口流れの速度変化 ｄｔ：時間変化 ｄＯ：角度変化 ω：羽根車の回転速度 の周方向速度変化率に比例することがわかる。またディ
フューザベーンに働く時間ｔｏのときの衝撃力は ここでＸ；ディフューザベーンのディフューザ幅方向距
離 となる。今衝撃力Ｆが最大となる条件は、ある時・ΔＸ
、の最大値が同時に発生する場合である。
が重ならないようにすればディフューザベーンに働く衝
撃力を低減できる。即ちベーンのディフューザ幅方向位
置を周方向に暫増又は暫減すれば可能である。
撃力を低減できる。即ちベーンのディフューザ幅方向位
置を周方向に暫増又は暫減すれば可能である。
また高比速度羽根車になる程羽根車の入口流れ（軸方向
）を１羽根卓出口に於て一様な半径方向流れに転向する
ことが菫しくなる。即ち充分に転向できなくて各板側の
流れ速度が側板側（側板のないオープンタイプでも良い
）の流れ速度よりも速くなる。（第７図参照）この高比
速度羽根車の特徴に着目し、上述したディフューザベー
ン入口のディフューザ幅方向位置が、側板側壁から各板
側壁に向うに従って羽根車の回転方向に暫増するように
構成すると更にディフューザベーンに働く衝撃力を小さ
くできる。
）を１羽根卓出口に於て一様な半径方向流れに転向する
ことが菫しくなる。即ち充分に転向できなくて各板側の
流れ速度が側板側（側板のないオープンタイプでも良い
）の流れ速度よりも速くなる。（第７図参照）この高比
速度羽根車の特徴に着目し、上述したディフューザベー
ン入口のディフューザ幅方向位置が、側板側壁から各板
側壁に向うに従って羽根車の回転方向に暫増するように
構成すると更にディフューザベーンに働く衝撃力を小さ
くできる。
以下１本発明の一実施例を第１図により説明する０羽根
車１で圧縮された流体は、更に羽根す１出口で有してい
る動圧の一部を、一対の静止壁２ａ。
車１で圧縮された流体は、更に羽根す１出口で有してい
る動圧の一部を、一対の静止壁２ａ。
２ｂで構成された羽根４付デイフユーザで静圧に変換す
る。案内羽根４の入口先端を半径方向から見ると第２図
に示すように該ベーン入口先端は羽根付根から先端に向
うに従い羽根車の回転方向にずらしである。
る。案内羽根４の入口先端を半径方向から見ると第２図
に示すように該ベーン入口先端は羽根付根から先端に向
うに従い羽根車の回転方向にずらしである。
このように構成することにより、羽根車のウェイタは次
のようにしてディフューザベーンに衝突する。先ず羽根
車の側板側（又は羽根車入口側）の羽根先端の小さなウ
ェイタがディフューザベーンに衝突する。Δを時間経過
し羽根車角がΔθ進み、次には羽根車羽根幅中央寄りの
少し大きなウェイタがベーンに衝突する。このように順
次ウェイタが連続的に衝突してい（ので、衝撃力を平滑
化できる。第３図は任意の１枚の案内羽根に働く流体力
の時間的変化を従来羽根と比較して示したものである。
のようにしてディフューザベーンに衝突する。先ず羽根
車の側板側（又は羽根車入口側）の羽根先端の小さなウ
ェイタがディフューザベーンに衝突する。Δを時間経過
し羽根車角がΔθ進み、次には羽根車羽根幅中央寄りの
少し大きなウェイタがベーンに衝突する。このように順
次ウェイタが連続的に衝突してい（ので、衝撃力を平滑
化できる。第３図は任意の１枚の案内羽根に働く流体力
の時間的変化を従来羽根と比較して示したものである。
横軸は時間、縦軸は流体力である。
羽根車のウェイタが通過するごとに衝突力の凹みが出来
るが、本発明によれば衝突力を平滑化したので凹み即ち
衝突力の最小値と衝突力の最大値の変化幅ΔＦを小さく
できる。第３図中で実線の流体力が従来例、破線が本発
明の実施例の流体力を示す。この流体力の差ΔＦが、ケ
ーシング表面の振動の振幅に直接影響するので、このΔ
Ｆを小さくできる本発明によれば、圧縮機騒音を低減で
きる。
るが、本発明によれば衝突力を平滑化したので凹み即ち
衝突力の最小値と衝突力の最大値の変化幅ΔＦを小さく
できる。第３図中で実線の流体力が従来例、破線が本発
明の実施例の流体力を示す。この流体力の差ΔＦが、ケ
ーシング表面の振動の振幅に直接影響するので、このΔ
Ｆを小さくできる本発明によれば、圧縮機騒音を低減で
きる。
本発明によれば、羽根車出口の流体力によるケーシング
の振動加振力を低減できるので、圧縮機の騒音レベルを
低減できる効果がある。
の振動加振力を低減できるので、圧縮機の騒音レベルを
低減できる効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示すターボ形流体。
機械の部分的断面図、第２図は第１図のＢ−Ｂ線矢視断
面図、第３図はその動作説明図、第４図は従来のターボ
形流体機械の部分断面図、第５図は第４図のＡ−Ａ線矢
視断面図、第６図及び第７図は羽根車出口の流速分布図
を示す。 １ａ・・・羽根車、１ｂ・・・羽根車の羽根、２ａ、ｂ
・・・ディフューザ流路を形成する静止壁、３，４・・
・デｚ１図 不Ｚ図（％ ｔｒｉＪｑＢ−１３槻ｒＢ）（、峯〜！−
１．＋艮） 篤 ３ 旧 ｃ 、 −Ａ！２ ＳｅＣ ｔＮ ■ ４ 図 第５図（Ａ−ΔＪケ面穫２ １久羽激孕 １ｂ 羽）隈 ２ａ−、ｂ ｆ４み−デ壁 ■ に 図 ％ ７ 図
面図、第３図はその動作説明図、第４図は従来のターボ
形流体機械の部分断面図、第５図は第４図のＡ−Ａ線矢
視断面図、第６図及び第７図は羽根車出口の流速分布図
を示す。 １ａ・・・羽根車、１ｂ・・・羽根車の羽根、２ａ、ｂ
・・・ディフューザ流路を形成する静止壁、３，４・・
・デｚ１図 不Ｚ図（％ ｔｒｉＪｑＢ−１３槻ｒＢ）（、峯〜！−
１．＋艮） 篤 ３ 旧 ｃ 、 −Ａ！２ ＳｅＣ ｔＮ ■ ４ 図 第５図（Ａ−ΔＪケ面穫２ １久羽激孕 １ｂ 羽）隈 ２ａ−、ｂ ｆ４み−デ壁 ■ に 図 ％ ７ 図
Claims (1)
- １、ターボ形流体機械の羽根車の外周に設けられ、対向
する一対の静止壁との間に流路を形成し、流路の流れ方
向に沿う複数の案内羽根を備えたターボ形圧縮機の羽根
付ディフューザにおいて、前記複数の案内羽根の入口部
を、羽根車の吸込側静止壁から吐出側静止壁に向うに従
つて、羽根車の回転方向に傾けたことを特徴とするター
ボ形流体機械の羽根付ディフューザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2963687A JPS63198798A (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | タ−ボ形流体機械の羽根付デイフユ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2963687A JPS63198798A (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | タ−ボ形流体機械の羽根付デイフユ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63198798A true JPS63198798A (ja) | 1988-08-17 |
Family
ID=12281568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2963687A Pending JPS63198798A (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | タ−ボ形流体機械の羽根付デイフユ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63198798A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0278794A (ja) * | 1988-09-14 | 1990-03-19 | Hitachi Ltd | 斜流圧縮機 |
| US5228832A (en) * | 1990-03-14 | 1993-07-20 | Hitachi, Ltd. | Mixed flow compressor |
| US7448852B2 (en) * | 2005-08-09 | 2008-11-11 | Praxair Technology, Inc. | Leaned centrifugal compressor airfoil diffuser |
| DE102008017121A1 (de) * | 2008-04-02 | 2009-10-08 | Behr Gmbh & Co. Kg | Gebläsegehäuse |
-
1987
- 1987-02-13 JP JP2963687A patent/JPS63198798A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0278794A (ja) * | 1988-09-14 | 1990-03-19 | Hitachi Ltd | 斜流圧縮機 |
| US5228832A (en) * | 1990-03-14 | 1993-07-20 | Hitachi, Ltd. | Mixed flow compressor |
| US7448852B2 (en) * | 2005-08-09 | 2008-11-11 | Praxair Technology, Inc. | Leaned centrifugal compressor airfoil diffuser |
| DE102008017121A1 (de) * | 2008-04-02 | 2009-10-08 | Behr Gmbh & Co. Kg | Gebläsegehäuse |
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