ねじれ境界層抑制用ガイド付き斜流ディフェーザの特性に関する研究

本研究では、2枚の円錐壁から形成される斜流ディフューザ内で、逆流の発生世予測される内壁上に流路幅の1/5の高さのガイドを装着し、ガイドの設定角に対し-5〜+10度の入射角をもった流れを与え、ディフューザ内、特にガイド間ならびにガイド近傍の流れを詳細に計測した。本研究の実績の概要を以下に列記する。1.ガイドに対する入射角が0度の場合でもディフューザ下流においては、ベーンレスディフューザの場合と同様に内壁近くで流れ角度は小さくなる。しかし、ガイドの存在により、流れは逆流することが出来ず、ガイドに衝突した後これを乗り越え、ディフューザ内に低エネルギーの渦領域を作る。この領域はガイド腹側の先端よりやや外壁に寄った所に生ずるが、ディフューザ下流域では主流との混合により消滅する。2.入射角が負の場合には、上記の現象はディフューザのより入口に近い部分に生じ、入射角が0度の場合よりも強く表われる。入射角が正の場合には1で述べた低エネルギーの渦領域は現れにくくなる。3.ガイドを装着した場合には、上述したような低エネルギー領域は発生するが、ガイドのないディフューザに生ずるような全面逆流は抑制することが出来、全体としての圧力回復は向上する。4.負の入射角の場合、ガイドのないディフューザに同じ流入角度の流れを与えたものとの比較で、かなり圧力回復係数が向上することから、ガイドを装着することにより、ベーンレスディフューザとしての広流量域に対応出来る特性は失われずに斜流ターボ機械の性能向上が可能となる。

本研究では、2枚の円錐壁から形成される斜流ディフューザ内で、逆流の発生世予測される内壁上に流路幅の1/5の高さのガイドを装着し、ガイドの設定角に対し-5〜+10度の入射角をもった流れを与え、ディフューザ内、特にガイド間ならびにガイド近傍の流れを詳細に計測した。本研究の実績の概要を以下に列記する。1.ガイドに対する入射角が0度の場合でもディフューザ下流においては、ベーンレスディフューザの場合と同様に内壁近くで流れ角度は小さくなる。しかし、ガイドの存在により、流れは逆流することが出来ず、ガイドに衝突した後これを乗り越え、ディフューザ内に低エネルギーの渦領域を作る。この領域はガイド腹側の先端よりやや外壁に寄った所に生ずるが、ディフューザ下流域では主流との混合により消滅する。2.入射角が負の場合には、上記の現象はディフューザのより入口に近い部分に生じ、入射角が0度の場合よりも強く表われる。入射角が正の場合には1で述べた低エネルギーの渦領域は現れにくくなる。3.ガイドを装着した場合には、上述したような低エネルギー領域は発生するが、ガイドのないディフューザに生ずるような全面逆流は抑制することが出来、全体としての圧力回復は向上する。4.負の入射角の場合、ガイドのないディフューザに同じ流入角度の流れを与えたものとの比較で、かなり圧力回復係数が向上することから、ガイドを装着することにより、ベーンレスディフューザとしての広流量域に対応出来る特性は失われずに斜流ターボ機械の性能向上が可能となる。