研究課題
基盤研究(C)
クロスフローファンの羽根車吸込入口にガイドベーンを設置し、入口流れを制御することによってファンの高圧力化、高性能化を図った。またその際の吸込・吐出し翼列前後の流れをピトー管によって測定し、性能向上の原因について検討した。さらに数値シミュレーションを用いることによってファンの吸込状態や内部流動状態を解析した。その結果、以下のことが明らかとなった。(1)クロスフローファンの入口流れは、羽根車内部に形成される偏心渦中心の強い負圧に向かって吸込まれるため、旋回成分を持ち、ファンの圧力上昇に大きな影響を及ぼす。(2)クロスフローファンの舌部側入口では偏心渦に近いため流速が大きく、逆にスクロール巻始め側では流速が小さくなり、吸込流れが周方向に非一様になる。(3)クロスフローファンの吸込入口にガイドベーンを設置することによって、ガイドベーンを設置しない場合に比べ、高圧力で高効率なファンとなる。(4)入口にガイドベーンを設置することで、低流領域においてはスクロール巻始め付近における逆流が押さえられ、動力が減少することによって高い効率が得られる。(5)ガイドベーンを設置することで、高流量域においては羽根車の回転方向と逆方向の大きな予旋回が与えられ、高い圧力係数が得られる。また吸込み流れが一様化されることでファン内部の偏心渦が弱くなり、動力係数が低下することにより高い効率が得られる。(6)ガイドベーン設置による全圧上昇のほとんどは、吸込翼列における静圧上昇によるものである。
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JSME International Journal (Series B) Vol. 48・No. 4
ページ: 763-769
JSME International Journal (Series B) Vol.48, No.4
