JPS6336078A - 羽根車の特性試験方法 - Google Patents

羽根車の特性試験方法

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JPS6336078A
JPS6336078A JP61178336A JP17833686A JPS6336078A JP S6336078 A JPS6336078 A JP S6336078A JP 61178336 A JP61178336 A JP 61178336A JP 17833686 A JP17833686 A JP 17833686A JP S6336078 A JPS6336078 A JP S6336078A
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JP
Japan
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diffuser
impeller
inlet
alpha3k
test
Prior art date
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Pending
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JP61178336A
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English (en)
Inventor
Bunichi Osada
長田 文一
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TECH RES ASSOC HIGHLY RELIAB MARINE PROPUL PLANT
Original Assignee
TECH RES ASSOC HIGHLY RELIAB MARINE PROPUL PLANT
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/44Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/441Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/444Bladed diffusers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
    • F05D2250/50Inlet or outlet
    • F05D2250/52Outlet

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Control Of 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、羽根付ディフューザを有する遠心圧縮機や遠
心送風機に2ける羽根車の特性を試験する方法に関する
〔従来の技術〕
羽根付ディフューザを有する遠心圧縮機は、第2図およ
び第3図に示す通り、駆動軸4によシ回転される羽根車
1の羽根11によって作動流体の圧力および速度エネル
ギーを増大し、この作動流体はディフューザ2のディフ
ューザ羽根21が形成する減速流路22によって速度エ
ネルギーを圧力に変換され、スクロール3を経て図示し
ない吐出管から吐出されるようになっている。
このよう々構成の遠心圧縮機においては、その羽根車1
の特性が第4図のように示される。すなわち、第4図の
実線は、回転数N。が一定で流量を変化させた場合の羽
根車全圧力比(吸込全圧力P3Tと羽根車吐出全圧力P
2Tの比)の変化を示す。ただし、吸込全圧力PIIT
 S羽根車吐出全圧力P2Tは第2図に示した吸込圧計
測孔51および羽根車吐出圧計測孔52から計測される
静圧P8およびP2と流量等から求まる。また、同一回
転数における作動範囲tは、ディフューザ2の入口角α
3k(第3図)によってきまる最小流量Q。min (
サージング限界流量)から、ディフユーデ喉巾St(第
3図)によってきまる最大流fQ。maxまでの範囲で
ある。
第4図における一点鎖線は羽根車吐出全圧力P2Tの代
υに圧縮機吐出全圧力PdTを使った圧縮機全圧力比P
dT/Pl!l?である。
一般に求める圧縮機特性は上記第4図の一点鎖稼で示す
特性であるが、圧縮機を開発する段階でディフューザ2
やスクロール3の損失を除いた羽根車1単体の特性を正
確に求める必要がある。このため、羽根車吐出圧計測孔
52は、第3図に示す通シ、周方向にディフーーデ2の
1ピ、チ間に数個所521〜525設けて計測された壁
圧の平均値を使っている。
ディフューザ入口内径D3は、通常、羽根車外径D2に
対して、 D5=(1,05〜1.15)D2 の関係に設計される。そのため、羽根車吐出圧力計測位
置とディフューザ入口はきわめて接近することになシ、
この結果周方向にかなジの圧力差ができる。第4図の実
線は、羽根車吐出圧力の周方向分布の計測例であシ、第
4図に示した回転数No=1.0の場合の最小流t Q
omin時と最大流−t Q’maX時をそれぞれ示す
。これはディフューザ入口内径D5が D5= 1.0702 の場合で、壁圧計測孔52とディフューザ入口が非常に
接近しているため、設計点からはずれた作動点では周方
向の圧力差が大きくなっていることが判る。したがって
、周方向に数個所計測孔521〜525を設けて、その
平均値から羽根車全圧力比P2T/PITを求めてもそ
の値は大きな誤差を生ずることになる。
そこで、羽根車吐出圧力の周方向分布を小さくするため
に、羽根車1に、7” (フユーザ2の羽根21を取シ
はずした羽根なしディフューザを組込んで試験する方法
がある。
この場合はディフューザの羽根がないので、羽根付ディ
フューザの場合に比較して、羽根車吐出圧力の周方向の
差は小さくなシ、羽根車全圧力比P2t/Pstについ
ても誤差は小さくなる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところが、羽根なしディフューザに羽根車を組込んだ場
合、作動範囲tをきめるためのディフューザ入口角α5
k、ディフユーデ喉巾S、がなくなってしまうので、こ
の場合の最小流ft Q’mlnは羽根なしディフュー
ザ入口での境界層はく離による失速条件で求めることに
なるとともに、最大流量QomaXは羽根車1の喉面積
によってきまる。
したがって、定路回転数Ro = 1.0では最大流量
Q’m1LXは羽根なしディフューザにしても変らない
しかしながら、最小流ffQOminは、羽根付ディフ
ューザの場合に比較して羽根なしデイフーーデの場合が
第6図に示す通り、サーノング線がずれる分だけ大流量
側にずれることになる。
この結果、低回転数(例えばFJo = 0.6 )で
は、羽根なしディフーーデ、組込時の最大流量QOma
Xも大流量側にずれるために、第6図に破線で示す通り
、羽根付ディフューザ組込時(実り)と作動範囲が大き
くずれることになり、羽根付ディフューザ組込時と同等
の作動範囲tを求めることは不可能となる不具合がある
本発明においては、羽根車全圧力比22丁/′P3Tお
よび作動範囲を高精度に求めることができる羽根車の特
性試験方法を提供しようとするものである。
〔問題点を解決するための手段〕 本発明においては、正確な羽根車特性を得る丸めの試験
用ディフューザとして、 ディフューザ入口内径Ds’= (1,1〜1.2)X
D3人口角α、に′=α5k  (2°〜5°)喉面積
St’XZ’ =S、XZX(1,1〜1.2)(ただ
し、2は羽根枚数、また符号ダラシ−(′)のないのは
実機用を示す。) としたディフーーデを使用し、この試験用ディフューザ
を羽根車に組み込んで測定するようにしたことを特徴と
する。
〔作用〕
羽根車を、上記の条件を満足する試験用ディフューザに
組込んで試験すれば、実機のディフューザに組込んだ場
合の作動範囲と同等の範囲を十分カバーし、且つ、羽根
車吐出圧力の周方向のばらつきが少ない特性を得ること
ができる。すなわち、試験用ディフーーデの入口内径D
3′を大きくすることによシ羽根車吐出圧力の周方向の
差を小さくすることができる。ただし、D3′を大きく
とシすぎると、羽根なしディフーーデの場合と同様に、
ディフユーデ側壁での境界層剥離による失速を生じて最
小流量Qominが大きくなり、羽根付デイ7−−ザの
場合の作動範囲をカバーできなくなる。したがって、試
験用ディフーーデ入口内径り、/を大きくするのにも限
界がある。
試験用ディフューザの入口角α3k′は極力小さい方が
最小流量Qominを小流」側にずらすことで有効であ
る。しかしながらこのようにすると、喉巾St′が小さ
くなる。したがって、試験用ディフューザの入口角α3
k′は必要な喉面積を確保できる範囲で小さくする必要
がある。
試験用ディフューザの喉面積(st’xz’)を大きく
すると最大流t Qoma工が大きくなるが、前述の通
り、最/J%流1tQominを小さくするために入口
角α3k′を小さくした場合には、喉面積も小さくなる
。このため、羽根枚数2′を少なくすることによシディ
フユーデの喉面積を大きくすればよい。
〔発明の実施例〕
以下本発明について、第1図を参照して説明する。
第1図は本発明の特性試験方法に使用する試験用ディフ
ューザ2′について示すもので、このディフューザ2′
の仕様は、 入口内径D3’= (1,1〜1.2)XD3人口角 
α、に′=α3k−C2°〜5°)喉面積 st′xz
’=s、 xz X (1,1〜1.2 )としである
具体的には、第3図に示した実機ディフーーデ2と、本
実施例の試験用ディフューザ2′の関係を比較すると、 実機ディフューザD3=1.08D2.α3k=200
゜5tXZ=5.lX20 本試験用ディフューザ D3’= 1.28 D2.α
3k′=16゜St’x Z’= 8.2 x 15 したがって、D5’=1.19 D3 rα3k′=α
3k一4°。
(St’XZ’)=(S、XZ)Xl、2の関係に設定
されている。
このため、羽根車1の外径D2に対して第3図の実機デ
ィフューザ2では D3−D2=0.08 D2 であったのに対し、第1図の試験用ディフーーデ2′の
場合は D3’−02= 0.28 D2 となり、羽根車出口の直後に設けられた羽根車吐出圧計
測孔52の位置からディフーーデ入口までの距離は、約
3倍に増大した。
この結果、羽根車吐出圧力の周方向分布は、第5図に破
線で示すごとく、実機ディフューザ2の場合に比較して
ばらつきが大幅に減少する。よって、より高精度な羽根
車吐出圧力P2Tの計測が可能になる。
また、ディフューザ人口角α3k’は、実機ディフュー
ザ2の場合よf)4°小さくなシ、実機ディフューザ人
口角時−ジング線までは充分に安全に運転することが可
能である。
さらに、ディフューザ人口角5txzは、実機ディフュ
ーザの20%増となるため、最大流量”maxは実機デ
ィフューザ2の場合よシ大きくなる。
この結果、実根ディフューザ2に組み込んだ場合の流量
の作動範囲tを充分にクリアすることができる。つまり 最小流i  Qomin≦Qomin 最大流量Qomax≧q’may とすることができる。
なお本発明は、羽根付デイ7−−ザ有する遠心圧縮機ば
かりでなく、羽根付デイ7−−ザを有する遠心送風機に
も適用可能である。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明の方法によると、羽根車吐出
圧力の測定ばらつきが小くな已ので羽根車全圧力比P2
T/Ps、を精度良く計測することができるとともに、
流量の作動範囲を実機ディフューザと同等レペ/!/ま
で確実に計測すること−うよでさる。
したがって、圧縮機や送風機を開発する段階で羽根車単
体の特性を正確に求めることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の方法に使用する試験用ディフーーデを
羽根車に組み込んだ場合の軸方向からみた正面図、第2
図は従来例を示し、実機用ディフーーデを羽根車に組み
込んだ場合の断面図、第3図はその軸方向からみた正面
図、第4図は羽根車特性曲線(実線)と圧縮機特性曲線
(一点鎖線)を示す図、第5図は羽根車吐出圧力の周方
向の分布を示す図、第6図は羽根付ディフユーデを用い
た場合と羽根なしディフューザを用いた場合の羽根車特
性曲線を比較して示す図である。 1・・・羽根車、2′・・・ディフーーザ、3・・・ス
クロール、11・・・羽根車の羽根、21・・・ディフ
ユーデ羽根、51・・・吸込圧計測孔、52・・・羽根
車吐出圧計測孔。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 5第1図 4耶1L軸 第2図 第3図 1g4図 第5図 St量Qo  QominQomax 第6図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 羽根付ディフューザを有する遠心圧縮機あるいは遠心送
    風機における羽根車の特性を計測するため、実機ディフ
    ューザに比較して入口内径D_3′、入口角α_3_k
    ′、喉面積(S_t′×Z′)がそれぞれ、1.1D_
    3≦D_3′≦1.2D_3 (α_3_k−5°)≦α_3_k′≦(α_3_k−
    2°)1.1×(S_t×Z)≦(S_t′×Z′)≦
    1.2×(S_t×Z)(ただし、Zはディフューザ羽
    根の枚数、符号のダッシュなしは実機ディフューザの値
    ) とした試験用羽根付ディフユーザを、実機羽根車に組込
    んで試験することを特徴とする羽根車の特性試験方法。
JP61178336A 1986-07-29 1986-07-29 羽根車の特性試験方法 Pending JPS6336078A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05195991A (ja) * 1991-08-01 1993-08-06 Carrier Corp 遠心圧縮機
JP2010196706A (ja) * 2009-02-24 2010-09-09 Dyson Technology Ltd ディフューザ

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05195991A (ja) * 1991-08-01 1993-08-06 Carrier Corp 遠心圧縮機
JP2010196706A (ja) * 2009-02-24 2010-09-09 Dyson Technology Ltd ディフューザ
US8616841B2 (en) 2009-02-24 2013-12-31 Dyson Technology Limited Diffuser

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