JP5558183B2 - Turbo machine - Google Patents
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Description
本発明はターボ機械に関し、ターボ形ポンプや、ターボ形送風機ないしターボ形圧縮機などに適用してターボ機械の損失を低減して性能を向上させるものである。 The present invention relates to a turbo machine, and is applied to a turbo pump, a turbo blower, a turbo compressor, or the like to reduce the loss of the turbo machine and improve the performance.
ターボ機械としては、液体(水など)を昇圧してから吐出するターボ形ポンプと、気体(空気など)を昇圧してから吐出するターボ形送風機ないしターボ形圧縮機がある。 As the turbo machine, there are a turbo-type pump that discharges after increasing the pressure of liquid (water, etc.), and a turbo-type blower or a turbo-type compressor that discharges after increasing the pressure of gas (air, etc.).
ここで、ターボ形ポンプの一種である斜流ポンプの従来構成を、図7〜図9を基に説明する。
なお、図7に示す斜流ポンプは、オープン形、即ち、インペラの羽根先端部にシュラウドを有していないタイプの斜流ポンプである。また図8,図9に示す斜流ポンプは、クローズド形、即ち、インペラの羽根先端部にシュラウドを有しているタイプの斜流ポンプである。
Here, a conventional configuration of a mixed flow pump, which is a kind of turbo pump, will be described with reference to FIGS.
The mixed flow pump shown in FIG. 7 is an open type, that is, a mixed flow pump that does not have a shroud at the blade tip of the impeller. The mixed flow pump shown in FIGS. 8 and 9 is a closed type, that is, a mixed flow pump having a shroud at the blade tip of the impeller.
図7は、オープン形の斜流ポンプ1を示す子午面図であり、図7の左側が吸込側、右側が吐出側であり、液体(水など)の流れを矢印で描いている。
斜流ポンプ1の回転軸10には、インペラ(羽根車)20が取り付けられている。より具体的には、回転軸10がインペラ20のハブ21に取付けられて、回転軸10とハブ21とが固定されている。インペラ20は、複数の羽根22を有しており、羽根22は、周方向に沿う複数箇所に配置されている。各羽根22は、液体の流れ方向に沿い湾曲しつつ伸びると共に、半径方向にも伸びている。
FIG. 7 is a meridional view showing the open-type mixed
An impeller (impeller) 20 is attached to the rotating
ケーシング30は、インペラ20の外周側に配置されており、羽根22の先端部(チップ部:半径方向の先端部)とケーシング30の内周面との間に、僅かな隙間(チップクリアランス)を設けている。
インペラ20の吐出側(液体の流れ方向に関して下流側)には、ディフューザベーン40が配置されている。このディフューザベーン40は、ケーシング30の内周面に固定設置されている。
The
A
このような斜流ポンプ1では、駆動源(図示省略)の回転力を回転軸10によりインペラ20に伝達して、インペラ20が回転することにより、吸込側から吸い込んだ液体を昇圧して、吐出側から圧送することができる。
In such a mixed
図8は、クローズド形の斜流ポンプ1Aを示す子午面図であり、図8の左側が吸込側、右側が吐出側であり、液体(水など)の流れを矢印で描いている。また図9は、クローズド形の斜流ポンプ1Aのケーシング30を省略した状態で、インペラ20及びシュラウド50を示す外観図である。
FIG. 8 is a meridional view showing a closed-type mixed
斜流ポンプ1Aの回転軸10には、インペラ(羽根車)20が取り付けられている。より具体的には、回転軸10がインペラ20のハブ21に取付けられて、回転軸10とハブ21とが固定されている。インペラ20は、複数の羽根22を有しており、羽根22は、周方向に沿う複数箇所に配置されている。各羽根22は、液体の流れ方向に沿い湾曲しつつ伸びると共に、半径方向にも伸びている。
An impeller (impeller) 20 is attached to the rotating
ケーシング30は、インペラ20の外周側に配置されている。
インペラ20の吐出側(液体の流れ方向に関して下流側)には、ディフューザベーン40が配置されている。このディフューザベーン40は、ケーシング30の内周面に固定設置されている。
The
A
シュラウド50は円筒状に形成されており、回転軸10及びインペラ20に対して同心状で、且つ、各羽根22の先端部(チップ部:半径方向の先端部)を囲繞する状態で配置されている。しかも、シュラウド50の内周面と各羽根22の先端部とが接続されている。
この例では、各羽根22の先端部の前縁部(液体の流れ方向に関して上流側)から後縁部(液体の流れ方向に関して下流側)に至る長さLbに対して、シュラウド50の前縁部から後縁部に至る長さLsの方が長くなっている。換言すると、各羽根22の先端部の前縁部から後縁部に至る部分は、シュラウド50の内周面で囲まれている。
クローズド形ポンプでは、一般的には、Lb≦Lsとなっている。
The
In this example, the front edge of the
In a closed pump, Lb ≦ Ls is generally satisfied.
ケーシング30の内周面には、シュラウド50の配置位置に対応して、凹溝31がリング状に形成されており、シュラウド50が凹溝31内に入り込んでいる。つまり、シュラウド50が液体の流れ通路から外れた外周側に位置するように、シュラウド50を凹溝31内に配置している。
On the inner peripheral surface of the
シュラウド50とケーシング30との間には、隙間が形成されており、特に上流側(図8における左側)ではシュラウド50とケーシング30との間の隙間が狭くなったシール部Seとなっている。
A gap is formed between the
このような斜流ポンプ1Aでは、駆動源(図示省略)の回転力を回転軸10によりインペラ20に伝達して、インペラ20が回転することにより、吸込側から吸い込んだ液体を圧縮して、吐出側から圧送することができる。
In such a mixed
ちなみに従来では性能や効果を考慮して、遠心ポンプではクローズド形が、斜流ポンプや軸流ポンプではオープン形が、比較的多く採用される傾向であった。 Incidentally, in the past, in consideration of performance and effects, a closed type was used for centrifugal pumps, and an open type was used for mixed flow pumps and axial flow pumps.
図7に示すオープン形の斜流ポンプ1では、図10に示すように、羽根22の先端部からの漏れ流れF1に伴う損失Lo1が発生する。この漏れ流れF1は、羽根22の腹面(液体が高圧になっている側の翼面)から背面(液体が低圧となっている側の翼面)に向かって、液体が羽根22の先端部とケーシング30との間の隙間を通って流れることにより生ずるものである。
In the open mixed
図8や図9に示すクローズド形の斜流ポンプ1Aでは、シュラウド50があるため漏れ流れF1は発生せずそのため損失Lo1は発生しない。
しかし、クローズド形の斜流ポンプ1Aでは、シュラウド50の外周面とケーシング30の内周面との間の隙間を、シュラウド50の後縁側から入り込んでシール部Seを通りシュラウド50の前縁側から流れ出る、循環する漏れ流れF2による損失Lo2が発生する。この漏れ流れF2は、シュラウド50の後縁側の液体が高圧で、前縁側の液体が低圧であるので、両者の圧力差により生ずるものである。
更に、クローズド形の斜流ポンプ1Aでは、シュラウド50の外周面とケーシング30の内周面との間で生ずる、液体の粘性摩擦による損失Lo3が発生する。
In the closed mixed
However, in the closed-type mixed
Further, in the closed type mixed
このように従来技術では、オープン形であってもクローズド形であっても、大きな損失Lo1〜Lo3が発生し、ポンプ性能の向上を阻害していた。特に発電所向けや公共用等の大型のポンプでは、損失Lo1〜Lo3が大きくなり、ポンプ性能の向上を阻害していた。 As described above, in the prior art, large loss Lo1 to Lo3 occurs regardless of whether the type is an open type or a closed type, which hinders improvement in pump performance. Particularly in large pumps for power plants and public use, the losses Lo1 to Lo3 are large, which hinders improvement in pump performance.
また、ターボ形ポンプに限らず、ターボ形送風機ないしターボ形圧縮機であっても、同様な問題があった。 In addition, not only turbo pumps but also turbo blowers or turbo compressors have similar problems.
本発明は、上記従来技術に鑑み、損失を可能な限り低減して、性能を向上させたターボ機械を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a turbomachine that has improved performance by reducing loss as much as possible in view of the above-described prior art.
上記課題を解決する本発明の構成は、
周方向に沿う複数箇所に羽根を配置したインペラを回転させることにより、流体を圧送するターボ機械、または流体の圧力差により、周方向に沿う複数箇所に羽根を配置したインペラが回転し動力を取出すターボ機械において、
前記インペラに対して同心状で、且つ、各羽根の先端部を囲繞する状態で配置されており、内周面が前記羽根の先端部に接合されている円筒状のチップリングを備え、
前記羽根の先端部の前縁部から後縁部に至る長さに対して、前記チップリングの前縁部から前記羽根の先端部に沿ってチップリングの後縁部に至る長さが短くなっており、
前記チップリングの外周面と、前記羽根の先端部のうち前記チップリングで覆われていない部分とが面一となっていると共に、
前記チップリングの断面形状は、前縁側と後縁側が薄く、前記流体の流れ方向に沿う中央部分が厚い流線型となっていることを特徴とする。
The configuration of the present invention for solving the above problems is as follows.
By rotating an impeller with blades arranged at multiple locations along the circumferential direction, a turbomachine that pumps fluid, or an impeller with blades disposed at multiple locations along the circumferential direction due to the pressure difference of the fluid rotates to extract power In turbomachinery,
Concentric with the impeller and disposed in a state surrounding the tip of each blade, and includes a cylindrical tip ring whose inner peripheral surface is joined to the tip of the blade,
The length from the leading edge of the tip ring to the trailing edge of the tip ring along the leading edge of the blade becomes shorter than the length from the leading edge to the trailing edge of the tip of the blade. and,
The outer peripheral surface of the tip ring and the portion of the tip of the blade that is not covered with the tip ring are flush with each other,
A cross-sectional shape of the tip ring is a streamlined shape in which a front edge side and a rear edge side are thin, and a central portion along a flow direction of the fluid is thick .
また本発明の構成は、
前記羽根の先端部の前縁部から後縁部に至る長さをLb、前記チップリングの前縁部から前記羽根の先端部に沿ってチップリングの後縁部に至る長さをLtとしたときに、
0.1Lb<Lt<0.8Lb
となっていること、または、
0.3Lb<Lt<0.5Lb
となっていることを特徴とする。
The configuration of the present invention is as follows.
The length from the front edge of the tip of the blade to the rear edge is Lb, and the length from the front edge of the tip ring to the rear edge of the tip ring along the tip of the blade is Lt. sometimes,
0.1Lb <Lt <0.8Lb
Or
0.3Lb <Lt <0.5Lb
It is characterized by becoming.
また本発明の構成は、
周方向に沿う複数箇所に羽根を配置したインペラを回転させることにより、流体を圧送するターボ機械、または流体の圧力差により、周方向に沿う複数箇所に羽根を配置したインペラが回転し動力を取出すターボ機械において、
各羽根の先端部に、当該羽根の先端部から隣接する羽根の先端部に向けて周方向に沿って張り出したチップ突出板を備え、
前記チップ突出板相互は接触することなく対向しており、
前記羽根の先端部の前縁部から後縁部に至る長さに対して、前記チップ突出板の前縁部から前記羽根の先端部に沿ってチップ突出板の後縁部に至る長さが短くなっており、
それぞれの前記チップ突出板は、腹面側の突出量が背面側の突出量に対して大きくなっていることを特徴とする。
The configuration of the present invention is as follows.
By rotating an impeller with blades arranged at multiple locations along the circumferential direction, a turbomachine that pumps fluid, or an impeller with blades disposed at multiple locations along the circumferential direction due to the pressure difference of the fluid rotates to extract power In turbomachinery,
At the tip of each blade, provided with a chip protruding plate that protrudes along the circumferential direction from the tip of the blade toward the tip of the adjacent blade,
The chip protruding plates face each other without contact,
The length from the front edge of the tip protruding plate to the rear edge of the tip protruding plate along the tip of the blade is longer than the length from the leading edge to the rear edge of the tip of the blade. It ’s getting shorter ,
Each of the chip protruding plates is characterized in that the amount of protrusion on the abdominal surface side is larger than the amount of protrusion on the back surface side .
また本発明の構成は、
前記羽根の先端部の前縁部から後縁部に至る長さをLb、前記チップ突出板の前縁部から前記羽根の先端部に沿ってチップ突出板の後縁部に至る長さをLtとしたときに、
0.1Lb<Lt<0.8Lb
となっていること、または、
0.3Lb<Lt<0.5Lb
となっていることを特徴とする。
The configuration of the present invention is as follows.
The length from the leading edge of the tip of the blade to the trailing edge is Lb, and the length from the leading edge of the tip protruding plate to the trailing edge of the tip protruding plate along the tip of the blade is Lt. And when
0.1Lb <Lt <0.8Lb
Or
0.3Lb <Lt <0.5Lb
It is characterized by becoming.
本発明によれば、チップリングやチップ突出板を備えたことにより、羽根の先端部からの漏れ流れによる損失と、循環する漏れ流れによる損失と、流体の粘性摩擦による損失を総合した総合損失が低減し、ターボ機械の効率を向上させることができる。 According to the present invention, since the tip ring and the tip protruding plate are provided, the total loss including the loss due to the leakage flow from the tip of the blade, the loss due to the circulating leakage flow, and the loss due to the viscous friction of the fluid is reduced. This can reduce the efficiency of the turbomachine.
以下、本発明の実施の形態について、実施例に基づき詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on examples.
図1は、本発明の実施例1に係る斜流ポンプ101を示す子午面図であり、図1の左側が吸込側、右側が吐出側であり、液体(水など)の流れを矢印で描いている。また図2は、ケーシング130を省略した状態で、インペラ120及びチップリング150を示す外観図である。
FIG. 1 is a meridional view showing a
斜流ポンプ101の回転軸110には、インペラ(羽根車)120が取り付けられている。より具体的には、回転軸110がインペラ120のハブ121に取付けられ、回転軸110とハブ121とが固定されている。インペラ120は、複数の羽根122を有しており、羽根122は、周方向に沿う複数箇所に配置されている。各羽根122は、液体の流れ方向に沿い湾曲しつつ伸びると共に、半径方向にも伸びている。
An impeller (impeller) 120 is attached to the
ケーシング130は、インペラ120の外周側に配置されている。
インペラ120の吐出側(液体の流れ方向に関して下流側)には、ディフューザベーン140が配置されている。このディフューザベーン140は、ケーシング130の内周面に固定設置されている。
The
A
チップリング150は円筒状に形成されており、回転軸110及びインペラ120に対して同心状で、且つ、各羽根122の先端部(チップ部:半径方向の先端部)を囲繞する状態で配置されている。しかも、チップリング150の内周面と各羽根122の先端部とが接合されている。
The
チップリング150とインペラ120(羽根122)とは、一体に構成していても別体として構成していてもよい。
一体に構成する場合には、鋳造や削り出し等により、チップリング150とインペラ120の羽根122を一体的に形成する。このように一体に構成する場合には、チップリング150とインペラ120の羽根122との隅部にR形状のフィレットを設けて強度を高くすることが好ましい。
別体で構成する場合には、チップリング150の内周面と羽根122の先端部とを、溶接やビス止め等により結合する。
The
In the case of an integral structure, the
When configured separately, the inner peripheral surface of the
ここでチップリング150の寸法について説明する。
各羽根122の先端部の前縁部(液体の流れ方向に関して上流側)から後縁部(液体の流れ方向に関して下流側)に至る長さをLbとし、チップリング150の前縁部から羽根122の先端部に沿ってチップリング150の後縁部に至る長さをLtとすると、
0.1Lb<Lt<0.8Lb
より好ましくは、
0.3Lb<Lt<0.5Lb
としている。
詳細は後述するが、このようにすることにより、損失を低減して斜流ポンプ101の性能を向上させることができる。
Here, the dimensions of the
The length from the leading edge (upstream with respect to the liquid flow direction) to the trailing edge (downstream with respect to the liquid flow direction) of the tip of each
0.1Lb <Lt <0.8Lb
More preferably,
0.3Lb <Lt <0.5Lb
It is said.
Although details will be described later, by doing so, the loss can be reduced and the performance of the
本例では、チップリング150の外周面と、羽根122の先端部のうちチップリング150で覆われていない部分は、段差のない面一となって滑らかに繋がっている。またチップリング150の断面形状は、前縁側と後縁側が薄く、液体の流れ方向に沿う中央部分が厚い、いわゆる流線型となっている。
このように、チップリング150の外周面と羽根122の先端部とを面一とし、チップリング150の断面形状を滑らかな流線型とすることにより、チップリング150を備えていても、液体の流れをスムーズにし剥離渦や乱れを可能な限り低減することができるようにしている。
In this example, the outer peripheral surface of the
In this way, the outer peripheral surface of the
チップリング150の径方向の厚みは、チップリング150自体の強度を満足する程度に薄くしている。周方向に関しては、チップリング150の断面形状を同一にしてもよく、また変えるようにしてもよい。
The thickness of the
本例では、チップリング150は、液体の流れ方向に関して、羽根122のうちで上流側に配置しているが、中央側や、下流側に配置することもできる。
チップリング150の配置位置は、羽根122の負荷部分やチップリング150の長さLt等を考慮して、最適位置に配置する。例えば、羽根122の負荷の大きい部分に、チップリング150を配置する。
In this example, the
The
なお、チップリング150の配置位置に対応してケーシング130の内周面に凹溝を形成し、チップリング150を凹溝内に入り込むように、チップリング150を配置することもできる。
The
上述した構成となっている斜流ポンプ101では、駆動源(図示省略)の回転力を回転軸110によりインペラ120に伝達して、インペラ120が回転することにより、吸込側から吸い込んだ液体を圧縮して、吐出側から圧送することができる。
In the
次に、実施例1に係る斜流ポンプ101の作用・効果について説明する。
この斜流ポンプ101では、羽根122の先端部の一部が、チップリング150により覆われる。このため、羽根122の先端部のうちチップリング150で覆われていない部分でのみ、漏れ流れによる損失Lo1が生じる。このため、漏れ流れによる損失Lo1が低減する。
また、チップリング150の長さLtが短いため、循環する漏れ流れによる損失Lo2と、液体の粘性摩擦による損失Lo3も低減する。特に、本実施例のような斜流ポンプの場合においては、チップリング150を液体の流れ方向に関して上流側に配置すると、下流側に配置した場合に比べて、チップリング150の径を小さくすることができ、それだけ周速が小さくなり、液体の粘性摩擦による損失Lo3をより効果的に低減することができる。
Next, functions and effects of the
In this
Further, since the length Lt of the
図3は、チップリング150の長さLtと羽根122の先端部の長さLbとの比Lt/Lbと、損失Lo1,Lo2,Lo3との関係を示している。
図3において、Lt/Lbが0とはチップリング150を配置していない状態(つまり、従来のオープン形と同じ状態)であり、Lt/Lbが1とはチップリング150により羽根122の先端部の前縁側から後縁側までの全てを覆っている状態(つまり、従来のシュラウドを配置したクローズド形と同じ状態)を示している。
FIG. 3 shows the relationship between the ratio Lt / Lb between the length Lt of the
In FIG. 3, Lt / Lb is 0 when the
図3において、点線は漏れ流れによる損失Lo1の特性を示しており、一点鎖線は循環する漏れ流れによる損失Lo2と液体の粘性摩擦による損失Lo3を加えた損失の特性を示しており、実線は損失Lo1と損失Lo2と損失Lo3を加えた損失の特性を示している。 In FIG. 3, the dotted line indicates the characteristic of the loss Lo1 due to the leakage flow, the alternate long and short dash line indicates the loss characteristic obtained by adding the loss Lo2 due to the circulating leakage flow and the loss Lo3 due to the viscous friction of the liquid, and the solid line indicates the loss. Loss characteristics including Lo1, loss Lo2, and loss Lo3 are shown.
図3の実線の特性から分かるように、各羽根122の先端部の前縁部から後縁部に至る長さをLbとし、チップリング150の前縁部から羽根122の先端部に沿ってチップリング150の後縁部に至る長さをLtとすると、
0.1Lb<Lt<0.8Lb
より好ましくは、
0.3Lb<Lt<0.5Lb
とすることにより、損失を効果的に低減することができる。
このように損失低減を図ることができるため、斜流ポンプ101の効率を向上させることができる。
As can be seen from the characteristics of the solid line in FIG. 3, the length from the front edge portion to the rear edge portion of the tip portion of each
0.1Lb <Lt <0.8Lb
More preferably,
0.3Lb <Lt <0.5Lb
Thus, the loss can be effectively reduced.
Since loss can be reduced in this way, the efficiency of the
次に本発明の実施例2に係る斜流ポンプ101Aを、図4〜図6を参照して説明する。なお、実施例1と同一機能を果たす部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
図4は斜流ポンプ101Aを示す子午面図であり、図5はケーシング130を省略した状態でインペラ120及びチップ突出板151を示す外観図であり、図6は図5のA−A矢視図である。
Next, a
4 is a meridional view showing the
実施例2では、羽根122の先端部のうち上流側の部分に、隣接する羽根122の先端部に向けて周方向に沿って張り出した曲面状のチップ突出板151が形成されている。チップ突出板151の張り出し方向は、図4〜図6に示すように隣接する両側の羽根122の先端部に向かうものであっても、隣接する片側の羽根122の先端部に向かうものであってもよい。両側に張り出す場合には、両側の張り出し量が均等であっても、偏っていてもよい。
しかも、隣接するチップ突出板151相互は、接触することなく隙間を介して対向している。
In the second embodiment, a curved
In addition, the adjacent
チップ突出板151とインペラ120(羽根122)は、一体に構成していても別体として構成していてもよい。
The
各羽根122の先端部にチップ突出板151を形成し、隣接する複数のチップ突出板151が周方向に一周して並ぶことにより、実質的に実施例1で用いていたチップリングと同様な効果を奏する。
このような効果を効率的に奏するため、各羽根22の先端部の前縁部から後縁部に至る長さをLbとし、チップ突出板151の前縁部から羽根22の先端部に沿ってチップ突出板151の後縁部に至る長さをLtとすると、
0.1Lb<Lt<0.8Lb
より好ましくは、
0.3Lb<Lt<0.5Lb
とすることがよい。
The
In order to efficiently achieve such an effect, the length from the front edge portion to the rear edge portion of the front end portion of each
0.1Lb <Lt <0.8Lb
More preferably,
0.3Lb <Lt <0.5Lb
It is good to do.
またチップ突出板151のうち、羽根22の腹面側の突出量を大きくすれば、高圧側である腹面側から低圧側である背面側に向けて羽根122の先端部を乗り越える漏れ流れを効果的に低減して、損失Lo1をより低減することができる。
Moreover, if the protrusion amount on the ventral surface side of the
なお図4〜図6に示す例では、羽根122の先端部のうち上流側の部分にチップ突出板151を形成しているが、羽根122の負荷分布等に応じて、羽根122の先端部のうち中流側の部分や下流側の部分にチップ突出板151を形成するようにしてもよい。
またエロージョン対策として、チップ突出板151の角部分は丸い方がよく、丸くすることにより液体の流れ方向の変化に対して鈍感にすることができる。
In the example shown in FIGS. 4 to 6, the
Further, as a countermeasure against erosion, the corner portion of the
上記の各実施例は、本発明をターボ形ポンプに適用したものであるが、本発明は、ターボ形送風機ないしターボ形圧縮機にも適用することができる。
また、流体として液体を用いて説明したが気体でも構わない。
In each of the above embodiments, the present invention is applied to a turbo pump, but the present invention can also be applied to a turbo blower or a turbo compressor.
Moreover, although it demonstrated using the liquid as a fluid, gas may be sufficient.
本発明は、ターボ形のポンプ、流体の圧力差(落差)により周方向に沿う複数箇所に羽根を配置したインペラ(羽根車)が回転し動力を取出す水車、ポンプ水車、圧縮機、ファン、送風機に適用することができる。
更に本発明は、ターボ機械のうち、斜流形や軸流形のターボ機械に適用できると共に、インペラの入口にチップリングを配置することにより遠心形のターボ機械にも適用することができる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention relates to a turbo-type pump, a turbine, a pump turbine, a compressor, a fan, and a blower that take out power by rotating impellers (impellers) arranged at a plurality of locations along the circumferential direction due to a pressure difference (drop) of fluid. Can be applied to.
Further, the present invention can be applied to a mixed flow type or axial flow type turbo machine among the turbo machines, and also to a centrifugal type turbo machine by disposing a tip ring at the inlet of the impeller.
1,1A,101,101A 斜流ポンプ
10,110 回転軸
20,120 インペラ(羽根車)
21,121 ハブ
22,122 羽根
30,130 ケーシング
31 凹溝
40,140 ディフューザベーン
50 シュラウド
150 チップリング
151 チップ突出板
Se シール部
Lo1,Lo2,Lo3 損失
1, 1A, 101, 101A
21, 121
Loss of Lo1, Lo2, Lo3
Claims (6)
前記インペラに対して同心状で、且つ、各羽根の先端部を囲繞する状態で配置されており、内周面が前記羽根の先端部に接合されている円筒状のチップリングを備え、
前記羽根の先端部の前縁部から後縁部に至る長さに対して、前記チップリングの前縁部から前記羽根の先端部に沿ってチップリングの後縁部に至る長さが短くなっており、
前記チップリングの外周面と、前記羽根の先端部のうち前記チップリングで覆われていない部分とが面一となっていると共に、
前記チップリングの断面形状は、前縁側と後縁側が薄く、前記流体の流れ方向に沿う中央部分が厚い流線型となっていることを特徴とするターボ機械。 By rotating an impeller with blades arranged at multiple locations along the circumferential direction, a turbomachine that pumps fluid, or an impeller with blades disposed at multiple locations along the circumferential direction due to the pressure difference of the fluid rotates to extract power In turbomachinery,
Concentric with the impeller and disposed in a state surrounding the tip of each blade, and includes a cylindrical tip ring whose inner peripheral surface is joined to the tip of the blade,
The length from the leading edge of the tip ring to the trailing edge of the tip ring along the leading edge of the blade becomes shorter than the length from the leading edge to the trailing edge of the tip of the blade. and,
The outer peripheral surface of the tip ring and the portion of the tip of the blade that is not covered with the tip ring are flush with each other,
The turbomachine is characterized in that the tip ring has a thin streamline shape at the front edge side and the rear edge side and a thick central part along the fluid flow direction .
前記羽根の先端部の前縁部から後縁部に至る長さをLb、前記チップリングの前縁部から前記羽根の先端部に沿ってチップリングの後縁部に至る長さをLtとしたときに、
0.1Lb<Lt<0.8Lb
となっていることを特徴とするターボ機械。 In claim 1,
The length from the front edge of the tip of the blade to the rear edge is Lb, and the length from the front edge of the tip ring to the rear edge of the tip ring along the tip of the blade is Lt. sometimes,
0.1Lb <Lt <0.8Lb
A turbomachine characterized by
前記羽根の先端部の前縁部から後縁部に至る長さをLb、前記チップリングの前縁部から前記羽根の先端部に沿ってチップリングの後縁部に至る長さをLtとしたときに、
0.3Lb<Lt<0.5Lb
となっていることを特徴とするターボ機械。 In claim 1,
The length from the front edge of the tip of the blade to the rear edge is Lb, and the length from the front edge of the tip ring to the rear edge of the tip ring along the tip of the blade is Lt. sometimes,
0.3Lb <Lt <0.5Lb
A turbomachine characterized by
各羽根の先端部に、当該羽根の先端部から隣接する羽根の先端部に向けて周方向に沿って張り出したチップ突出板を備え、
前記チップ突出板相互は接触することなく対向しており、
前記羽根の先端部の前縁部から後縁部に至る長さに対して、前記チップ突出板の前縁部から前記羽根の先端部に沿ってチップ突出板の後縁部に至る長さが短くなっており、
それぞれの前記チップ突出板は、腹面側の突出量が背面側の突出量に対して大きくなっていることを特徴とするターボ機械。 By rotating an impeller with blades arranged at multiple locations along the circumferential direction, a turbomachine that pumps fluid, or an impeller with blades disposed at multiple locations along the circumferential direction due to the pressure difference of the fluid rotates to extract power In turbomachinery,
At the tip of each blade, provided with a chip protruding plate that protrudes along the circumferential direction from the tip of the blade toward the tip of the adjacent blade,
The chip protruding plates face each other without contact,
The length from the front edge of the tip protruding plate to the rear edge of the tip protruding plate along the tip of the blade is longer than the length from the leading edge to the rear edge of the tip of the blade. It ’s getting shorter ,
The turbomachinery characterized in that each of the chip protruding plates has a protrusion on the ventral surface side larger than a protrusion on the rear surface side .
前記羽根の先端部の前縁部から後縁部に至る長さをLb、前記チップ突出板の前縁部から前記羽根の先端部に沿ってチップ突出板の後縁部に至る長さをLtとしたときに、
0.1Lb<Lt<0.8Lb
となっていることを特徴とするターボ機械。 In claim 4 ,
The length from the leading edge of the tip of the blade to the trailing edge is Lb, and the length from the leading edge of the tip protruding plate to the trailing edge of the tip protruding plate along the tip of the blade is Lt. And when
0.1Lb <Lt <0.8Lb
A turbomachine characterized by
前記羽根の先端部の前縁部から後縁部に至る長さをLb、前記チップ突出板の前縁部から前記羽根の先端部に沿ってチップ突出板の後縁部に至る長さをLtとしたときに、
0.3Lb<Lt<0.5Lb
となっていることを特徴とするターボ機械。 In claim 4 ,
The length from the leading edge of the tip of the blade to the trailing edge is Lb, and the length from the leading edge of the tip protruding plate to the trailing edge of the tip protruding plate along the tip of the blade is Lt. And when
0.3Lb <Lt <0.5Lb
A turbomachine characterized by
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