ラジアルフローインペラーベーンの輪郭


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私はターボポンプとそのインペラーの設計、すべての設計方程式と何を研究してきました。この質問は、インペラベーンの輪郭に関係しています。将来は航空宇宙工学に挑戦するつもりなので、今からそのコンセプトに触れてみたほうがいいと思いました。

現在、CADでインペラを設計して方程式の知識をテストし、CADを向上させようとしていますが、設計の側面の1つが私を困惑させています。

あなたがここで見ることができるように(ソース、208ページ):

インペラ放射状輪郭

インペラのラジアルコンターの計算(つまり、とについては、紙の他の内容を考えると比較的簡単ですが、ターボチャージャーやその他のそのような機器のラジアルインペラーは、ほとんど常に「リップ」またはボリュートまたはケーシング入口の目の近くの前向き上端。β1β2

これが私が言及している例です: CADモデルのインペラ

ベーンは後方に曲がっていますが、インペラーベーンの上部に近い方では、曲率が逆になり、前方に向かってフレアが広がり、ほぼフラットなスロープに近づきます。

私の質問は:

  • この軸の輪郭の目的は何ですか(それが適切な用語でない場合はご容赦ください)?

  • その輪郭に関連する特定の設計パラメータはありますか?上記のRocketdyneのテキストでは、シュラウドの寸法を説明する左側の図以外に、インペラの軸方向プロファイルについては何も触れられていないようです。

  • 輪郭の設計方法の説明と設計情報のソースはどこにありますか?

回答:


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ポンプの概要よりも少し概要を説明する必要がありますが、そうではありません。あなたが言及しているものは、入口ベーンまたはインペラガイドベーンと呼ばれているようです。目的は、水が必要な回転速度を得られるようにすることです。

...遠心インペラに関連して、曲率半径がそこを通る流体の流れの方向に徐々に減少するように湾曲したベーンを有する軸方向に延びる入口ベーンセクションを設けることが望ましい。出典 [特許、1945]

水は、軸に沿った流れ方向でインペラに接近します。内側に湾曲しないと、水はまっすぐに進むことからブレードと一緒に動くことに非常に急激な変化があり、かなりのエネルギーが浪費されます。

ただし、ブレードを内側に湾曲させることで、水をすくい上げます。水は無駄な斜面に沿って押し出され、回転しなければならなかった軸方向の動きを変えるのに役立ち、ポンプ効率が向上します。

この設計は機械加工が容易ではないため、かなりの圧力が必要なロケットエンジンのように、必要な場合にのみ使用されます。ほとんどのアプリケーションは問題を起こすだけの価値はありません。

この構造では、入口ベーンセクションは、そこから半径方向に延びる複数のベーンを有するハブ部分を含み、各ベーンは、かなり複雑なねじれたプロファイルを有する。明らかに、そのような入口ベーンセクションは、鋳造および/または機械加工するのが難しい。したがって、本発明の目的は、そのようなインペラの新規構造を提供して、その製造を容易にすることである。


明確で簡潔な回答をありがとうございます。高効率を要求するシナリオでのみ使用されることは理にかなっています。一部のターボポンプが90%を超える場合、それらの開発は機械加工の複雑さを正当化すると思います。
ecfedele
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