Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP5398515B2 - Radial turbine blades - Google Patents

Radial turbine blades Download PDF

Info

Publication number
JP5398515B2
JP5398515B2 JP2009290060A JP2009290060A JP5398515B2 JP 5398515 B2 JP5398515 B2 JP 5398515B2 JP 2009290060 A JP2009290060 A JP 2009290060A JP 2009290060 A JP2009290060 A JP 2009290060A JP 5398515 B2 JP5398515 B2 JP 5398515B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
blade
turbine
gas
rotor
moving blade
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2009290060A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2011132810A (en
Inventor
雄志 大迫
徹 水田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP2009290060A priority Critical patent/JP5398515B2/en
Publication of JP2011132810A publication Critical patent/JP2011132810A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5398515B2 publication Critical patent/JP5398515B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Supercharger (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

本発明は、内燃機関の排気ターボチャージャ、小型ガスタービン、膨張タービン等に用いられ、作動ガスを渦巻状のスクロールからタービンロータの動翼へと半径方向に流入させて該動翼に作用させた後軸方向に流出させることにより該タービンロータを回転駆動するように構成されたラジアルタービンにおける動翼の構造に関する。   The present invention is used for an exhaust turbocharger, a small gas turbine, an expansion turbine or the like of an internal combustion engine, and has a working gas flowed in a radial direction from a spiral scroll to a moving blade of a turbine rotor to act on the moving blade. The present invention relates to a rotor blade structure in a radial turbine configured to rotationally drive the turbine rotor by causing the turbine rotor to flow out in the rear axis direction.

自動車用内燃機関等に用いられる比較的小型の過給機(排気ターボチャージャ)には、作動ガスをタービンケーシング内に形成された渦巻状のスクロールから該スクロールの内側に位置するタービンロータの動翼へと半径方向に流入させて該動翼に作用させた後軸方向に流出させることにより該タービンロータを回転駆動するように構成されたラジアルタービンが多く採用されている。   In a relatively small supercharger (exhaust turbocharger) used for an internal combustion engine for automobiles, etc., a turbine rotor blade located inside a scroll from a spiral scroll formed in a turbine casing. A radial turbine configured to rotationally drive the turbine rotor by causing the turbine rotor to flow in a radial direction and then acting on the rotor blades and then flowing out in the axial direction is often employed.

図9は、かかるラジアルタービン1を用いた過給機の1例を示し、図において、タービンケーシング2内には渦巻状のスクロール3が形成されるとともに内周側にはガス出口通路5が形成され、また、コンプレッサケーシング7内にはコンプレッサ9が設けられ、タービンケーシング2とコンプレッサケーシング7とを連結する軸受ハウジング11が形成されている。   FIG. 9 shows an example of a turbocharger using such a radial turbine 1. In the figure, a spiral scroll 3 is formed in the turbine casing 2 and a gas outlet passage 5 is formed on the inner peripheral side. In addition, a compressor 9 is provided in the compressor casing 7, and a bearing housing 11 that connects the turbine casing 2 and the compressor casing 7 is formed.

タービンロータ13は外周に複数の動翼15が円周方向等間隔に固着され、また、コンプレッサ9の空気出口にはディフューザ17が設けられ、タービンロータ13とコンプレッサ9とはロータシャフト19で連結されている。前記軸受ハウジング11に取り付けられて前記ロータシャフト19を支持する1対の軸受21が設けられている。前記タービンロータ13、コンプレッサ9及びロータシャフト19は回転中心23を中心に回転するようになっている。   A plurality of rotor blades 15 are fixed to the outer periphery of the turbine rotor 13 at equal intervals in the circumferential direction. A diffuser 17 is provided at the air outlet of the compressor 9. The turbine rotor 13 and the compressor 9 are connected by a rotor shaft 19. ing. A pair of bearings 21 that are attached to the bearing housing 11 and support the rotor shaft 19 are provided. The turbine rotor 13, the compressor 9 and the rotor shaft 19 rotate around a rotation center 23.

かかるラジアルタービン1を備えた過給機において、内燃機関(図示省略)からの排気ガスは前記スクロール3に入り、該スクロール3の渦巻きに沿って周回しながら複数の動翼15の外周側の入口端面から該動翼15に流入し、タービンロータ13中心側に向かい半径方向に流れて該タービンロータ13に膨張仕事をなした後、軸方向に流出してガス出口通路5から機外に送出されるようになっている。   In the turbocharger equipped with such a radial turbine 1, exhaust gas from an internal combustion engine (not shown) enters the scroll 3 and enters the outer periphery of the plurality of rotor blades 15 while circling along the spiral of the scroll 3. After flowing into the rotor blade 15 from the end face and flowing radially toward the center side of the turbine rotor 13 to perform expansion work on the turbine rotor 13, it flows out in the axial direction and is sent out of the machine from the gas outlet passage 5. It has become so.

動翼15の形状を図8(a)、(b)に示す。図8(a)は動翼15の子午面形状を示し、(b)は(a)のA−A線、B−B線、C−C線の翼断面形状をそれぞれA、B、Cに示す。
A−A線断面形状はハブ側の壁近傍の形状を示し、C−C線断面形状はシュラウド側の壁近傍の形状を示し、B−B線断面形状はハブ側とシュラウド側との高さ方向(Z方向)の中央部の形状を示す。A、B、Cのいずれの断面位置においても半径方向に放射状に真直ぐ伸びた形状をしている。
The shape of the moving blade 15 is shown in FIGS. 8A shows the meridional shape of the moving blade 15, and FIG. 8B shows the blade cross-sectional shapes of the AA, BB, and CC lines in FIG. Show.
The AA line cross-sectional shape shows the shape near the hub side wall, the CC line cross-sectional shape shows the shape near the shroud side wall, and the BB line cross-sectional shape shows the height between the hub side and the shroud side. The shape of the center part of a direction (Z direction) is shown. In any of the cross-sectional positions of A, B, and C, it has a shape extending radially in the radial direction.

一方、動翼15の上流側に位置するタービンスクロール3の渦巻きに沿って周回しながら動翼15に流入したガスのガス流入速度は、動翼15の高さ方向(Z方向)に異なる速度分布を持つ。すなわち、図7に示すように、ガス流入速度Cは、前記動翼15の入口端面25(図6参照)近傍に形成され前記入口端面25の高さの10%〜20%の幅を有する3次元境界層によって、ガス速度Cの周方向成分である周方向速度Cθは入口端面25の中央部が大きく両端の角部つまりシュラウド側27及びハブ側29が小さくなる。
また半径方向成分である半径方向速度Cは図7に示すように、前記入口端面25の中央部が小さく両端の角部つまりシュラウド側27及びハブ側29が大きくなるような高さ方向分布となっている。
On the other hand, the gas inflow velocity of the gas flowing into the moving blade 15 while circling along the spiral of the turbine scroll 3 located on the upstream side of the moving blade 15 is different in the velocity distribution in the height direction (Z direction) of the moving blade 15. have. That is, as shown in FIG. 7, the gas inflow velocity C is formed in the vicinity of the inlet end face 25 (see FIG. 6) of the moving blade 15 and has a width of 10% to 20% of the height of the inlet end face 25 3. the dimensions boundary layer, is a circumferential component is circumferential velocity C theta gas velocity C corner clogging shroud side 27 and hub side 29 central large ends of the inlet end face 25 is reduced.
The radial velocity C R is the radial component, as shown in FIG. 7, the height direction distribution as corners, i.e. the shroud side 27 and hub side 29 of the central portion is smaller at both ends becomes larger of the inlet end face 25 It has become.

また、動翼15の形状は、入口端面25の径が、図6(a)に示すようにシュラウド側27、中央部、ハブ側29の全高に亘って同一であるため、動翼周速度U=Uとなる。このため、該動翼15の高さ方向にガス流入相対角度βが異なり、図6(b)に示す中央部のガス流入相対角度βを最適になるように調整すると、図6(c)に示す壁側つまり前記ハブ側29及びシュラウド側27のガス流入相対角度βが、前記スクロール3からの流動歪みにより中央部のガス流入相対角度βよりも大きくなる。尚、W、Wはガス流入相対速度、C、Cはガス流入絶対速度である。 Further, the shape of the moving blade 15 is the same as the diameter of the inlet end face 25 over the entire height of the shroud side 27, the central portion, and the hub side 29 as shown in FIG. 2 = the U 1. Therefore, different gas flows relative angle beta in the height direction of the animal wing 15, when adjusted to optimize the gas inlet relative angle beta 1 in the center portion shown in FIG. 6 (b), FIG. 6 (c) The gas inlet relative angle β 2 on the wall side, that is, the hub side 29 and the shroud side 27, becomes larger than the gas inlet relative angle β 1 at the center due to flow distortion from the scroll 3. W 1 and W 2 are gas inflow relative velocities, and C 1 and C 2 are gas inflow absolute velocities.

このため、かかる従来技術にあっては、ハブ側29及びシュラウド側27においてガスが動翼15の背側(負圧面側)に衝突角度(インシデンス角度)を持って流入することとなって動翼入口の衝突損失を生じるとともに、ハブ側29及びシュラウド側27における衝突角度の増加は動翼15内部における2次流れ損失の増加を助長し、タービン効率の低下を招く問題点を有していた。   For this reason, in such a prior art, gas flows into the back side (negative pressure surface side) of the moving blade 15 with a collision angle (incidence angle) on the hub side 29 and the shroud side 27. In addition to causing a collision loss at the inlet, an increase in the collision angle on the hub side 29 and the shroud side 27 promotes an increase in the secondary flow loss inside the rotor blade 15, and has a problem of causing a decrease in turbine efficiency.

そこで、本出願人によって、動翼入口における流入相対角度を該動翼の高さ方向において一様に構成することによって、ガス流入相対角度のばらつきに起因するガスの衝突損失及び動翼内部における2次流れ損失を抑制してタービン効率を上昇しょうとする提案がなされた(特許文献1)。   Therefore, the present applicant configures the inflow relative angle at the moving blade inlet uniformly in the height direction of the moving blade, so that the gas collision loss caused by the variation in the gas inflow relative angle and the 2 There has been a proposal to suppress the next flow loss and increase the turbine efficiency (Patent Document 1).

この特許文献1の技術は、図5に示すように、作動ガスが流入する入口端面25の中央部を平面状に形成するとともに、シュラウド側27及びハブ側29において角部に直線状の切落し部31を形成することにより、入口端面25の両端部半径が中央部よりも小さくなるように形成するものである。
これにより、切落し部31の切落し量を変化させることによって、動翼15入口におけるガスの流動分布に合わせて動翼15の入口端面の両端部つまり前記シュラウド側27及びハブ側29を内周側に後退させ、動翼15に流入するガスの相対流入角度βを動翼15の高さ方向において最適角度になるように調整することを可能としたものである。
As shown in FIG. 5, the technique of Patent Document 1 forms a central portion of the inlet end surface 25 into which the working gas flows in a flat shape, and also linearly cuts off corner portions on the shroud side 27 and the hub side 29. By forming the portion 31, the both end radii of the inlet end face 25 are formed to be smaller than the central portion.
Thus, by changing the cut-off amount of the cut-off portion 31, the both ends of the inlet end face of the moving blade 15, that is, the shroud side 27 and the hub side 29 are adjusted to the inner circumference according to the gas flow distribution at the moving blade 15 inlet. The relative inflow angle β of the gas flowing into the moving blade 15 can be adjusted so as to be an optimum angle in the height direction of the moving blade 15.

そして、動翼入口におけるガスの衝突角度を動翼の高さ方向において一定にするようにして、動翼の高さ方向におけるガス相対流入角度の不均一に伴う動翼入口の衝突損失や動翼内部における2次流れ損失の増加を回避してタービン効率の低下を防止したものである。   Then, the collision angle of the gas at the moving blade inlet is made constant in the height direction of the moving blade, so that the collision loss at the moving blade inlet and the moving blade caused by the nonuniform gas relative inflow angle in the height direction of the moving blade The increase in secondary flow loss in the interior is avoided to prevent a decrease in turbine efficiency.

特許3534730号公報Japanese Patent No. 3534730

しかし、近年、ラジアルタービンの過給機においてレスポンスの改善の目的で、コンプレッサ径に対して、小径のラジアルタービンが選択されるとともに、さらに、排ガス性能向上のために排ガス温度が高くなる傾向にある。例えば、一般的にガソリンエンジンにおいては900℃程度から1050℃程度へと上昇し、ディーゼルエンジンにおいても、750℃程度から850℃程度へと上昇している。   However, in recent years, a radial turbine having a small diameter relative to the compressor diameter has been selected for the purpose of improving the response in the turbocharger of the radial turbine, and further, the exhaust gas temperature tends to be higher to improve the exhaust gas performance. . For example, in general, a gasoline engine rises from about 900 ° C. to about 1050 ° C., and a diesel engine also rises from about 750 ° C. to about 850 ° C.

このため、タービン性能パラメータの速度比(U/C)の値が小さくなる傾向にあり、従来よりも小さい速度比(U/C)域に過給機の最大効率点が存在する効率特性を有するタービンとなり、速度比(U/C)が小さい作動点でマッチングされるようになっている。 For this reason, the value of the speed ratio (U / C 0 ) of the turbine performance parameter tends to be small, and the efficiency characteristic in which the maximum efficiency point of the turbocharger exists in the speed ratio (U / C 0 ) region smaller than the conventional one. The speed ratio (U / C 0 ) is matched at a small operating point.

この性能パラメータの速度比(U/C)のCは、理論ガス速度を示し、C=f(T,Π)のようにガス温度Tとタービン圧力比Πの関数によって表され、ある圧力、温度を持っているガスを、ある圧力、温度まで膨張させたときに得られる理論的なガス速度を意味する。また、Uは、動翼の周速度を示し、U=f(N,D)のように回転数と動翼径Dの関数として表される。従って、動翼径の小型化によってUが小さくなり、排ガスの高温化によってCが大きくなり、パラメータの速度比(U/C)が小さくなる傾向にある。
また、性能パラメータの速度比(U/C)が小さい場合の動翼入口における速度三角形は図1(b)に示すように、ガス相対流入角度βがマイナス側へ傾斜して動翼先端に向かうようになる。
C 0 of the speed ratio of the performance parameters (U / C 0) indicates a theoretical gas velocity is represented by C 0 = f (T, [pi) gas temperature T and the turbine pressure ratio [pi function as is It means the theoretical gas velocity obtained when a gas having pressure and temperature is expanded to a certain pressure and temperature. U represents the peripheral speed of the moving blade, and is expressed as a function of the rotational speed and the moving blade diameter D, such as U = f (N, D). Accordingly, U decreases as the blade diameter decreases, C 0 increases as the exhaust gas temperature increases, and the parameter speed ratio (U / C 0 ) tends to decrease.
Also, the velocity triangle at the moving blade inlet when the speed ratio (U / C 0 ) of the performance parameter is small, as shown in FIG. Come to head.

従って、前述した特許文献1の技術をこのような性能パラメータの速度比(U/C)が小さい場合のタービンに適用すると、すなわち、動翼入口におけるガス流入相対角度βをガスの動翼の高さ方向において一定にするために、動翼の入口端面の中央部を平面状に形成するとともに、シュラウド側及びハブ側において角部を直線状に切り落すと、シュラウド側及びハブ側のガス相対流入角度βがマイナス側へより大きく傾き、動翼入口に対する衝突損失が大きくなり、かえってタービン効率の低下を招く。
特に、シュラウド側及びハブ側の両壁近傍から、50%以上のガス流量が動翼内部に流入するため、かかる両壁部近傍での衝突損失の影響は大きい。
Therefore, when the technique of Patent Document 1 described above is applied to a turbine in which the speed ratio (U / C 0 ) of such performance parameters is small, that is, the gas inflow relative angle β at the moving blade inlet is set to the value of the gas moving blade. In order to make it constant in the height direction, the central part of the inlet end face of the rotor blade is formed in a flat shape, and when the corners are cut straight on the shroud side and the hub side, the gas relative to the shroud side and the hub side The inflow angle β is more inclined to the negative side, and the collision loss with respect to the moving blade inlet becomes larger, leading to lower turbine efficiency.
Particularly, since the gas flow rate of 50% or more flows into the rotor blade from the vicinity of both the shroud side and hub side walls, the influence of the collision loss in the vicinity of both the wall portions is large.

そこで、本発明は、かかる従来技術の問題に鑑み、タービン動翼の入口部、特に、シュラウド側及びハブ側の両壁近傍の動翼入口の速度三角形を調整して、または動翼の入口形状を調整して、ガス相対流入速度成分の流れ方向に沿った動翼の入口形状とすることによって、動翼入口の両壁近傍で生じる流入ガスの衝突損失を低減し、動翼内部で発達する2次流れを抑制し、これにより、速度比(U/C)が小さいマッチング点(作動点)を有するタービンのタービン効率を向上することができるラジアルタービンの動翼を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the problems of the prior art, the present invention adjusts the velocity triangle of the inlet of the turbine blade, particularly the blade inlet near the shroud side and hub side walls, or the shape of the inlet of the blade. Is adjusted so that the inlet shape of the moving blade along the flow direction of the gas relative inflow velocity component reduces the collision loss of the inflowing gas generated near both walls of the moving blade inlet and develops inside the moving blade An object of the present invention is to provide a moving blade of a radial turbine capable of suppressing the secondary flow and thereby improving the turbine efficiency of a turbine having a matching point (operating point) having a small speed ratio (U / C 0 ). To do.

上記の課題を解決するために、本発明は、作動ガスをタービンケーシング内に形成された渦巻状のスクロールから該スクロールの内側に位置するタービンロータの動翼へと半径方向に流入させて該動翼に作用させた後軸方向に流出させることにより該タービンロータを回転駆動するように構成されたラジアルタービンの動翼において、
前記作動ガスが流入する動翼入口の高さ方向を形成するシュラウド側及びハブ側の両壁近傍における翼形状の向きが、動翼入口に流入する作動ガスの流入速度(C)および動翼の周方向の回転速度(U)およびガス相対流入速度(W)によって形成される速度三角形のガス相対流入速度成分の流入方向と一致するように形成されてなることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention is configured to cause a working gas to flow radially from a spiral scroll formed in a turbine casing to a rotor blade of a turbine rotor positioned inside the scroll. In a moving blade of a radial turbine configured to rotationally drive the turbine rotor by causing the turbine rotor to flow out in the axial direction after acting on the blade,
The direction of the blade shape in the vicinity of both the shroud side and hub side walls forming the height direction of the moving blade inlet into which the working gas flows is determined by the inflow velocity (C) of the working gas flowing into the moving blade inlet and the moving blade It is characterized by being formed so as to coincide with the inflow direction of the gas relative inflow velocity component of the speed triangle formed by the circumferential rotational speed (U) and the gas relative inflow speed (W).

かかる発明によれば、シュラウド側及びハブ側の両壁近傍における動翼入口の形状を、動翼入口に流入する作動ガスの流入速度(C)および動翼の周方向の回転速度(U)およびガス相対流入速度(W)によって形成される速度三角形のガス相対流入速度成分の流入方向と一致させる形状とするため、両壁近傍において作動ガスがスムーズに動翼内部に流れ込み、両壁近傍の動翼入口で生じる衝突損失を低減でき、ガス流れの衝突損失を低減し、動翼内部で発達する2次流れを抑制してタービン効率を向上することができる。
これにより、ガス相対流入角度β(−β、−β、図1(b)参照)がマイナス側へ傾斜して動翼先端に向かうような特性を有するタービンにおいて効率的にタービン効率を向上することができるようになる。
According to this invention, the shape of the moving blade inlet in the vicinity of both the shroud side and the hub side walls is defined by the inflow speed (C) of the working gas flowing into the moving blade inlet and the rotational speed (U) in the circumferential direction of the moving blade. In order to have a shape that matches the inflow direction of the gas relative inflow velocity component of the velocity triangle formed by the gas relative inflow velocity (W), the working gas smoothly flows into the rotor blades near both walls, and the motion near both walls The collision loss generated at the blade inlet can be reduced, the gas flow collision loss can be reduced, the secondary flow developed inside the rotor blade can be suppressed, and the turbine efficiency can be improved.
This effectively improves the turbine efficiency in a turbine having such a characteristic that the gas relative inflow angle β (−β A , −β C , see FIG. 1B) is inclined to the minus side toward the blade tip. Will be able to.

すなわち、両壁近傍の動翼入口の速度三角形を調整してガス相対流入速度(W)の流入方向と一致するような動翼の入口形状とすることによって両壁近傍の動翼入口で生じる衝突損失を低減できるようになる。
また、シュラウド側及びハブ側の両壁近傍から、50%以上のガス流量が動翼内部に流入するため、かかる両壁部近傍の流れを改善することによって、タービン効率の向上効果が大きく得られる。
That is, collisions that occur at the blade inlets near both walls by adjusting the velocity triangles at the blade inlets near both walls so that the inlet shape of the blade matches the inflow direction of the gas relative inflow velocity (W) Loss can be reduced.
Further, since the gas flow rate of 50% or more flows into the rotor blade from the vicinity of both the shroud side and hub side walls, the effect of improving the turbine efficiency can be greatly obtained by improving the flow in the vicinity of the both wall portions. .

また、好ましくは、動翼入口のシュラウド側及びハブ側の両壁近傍における先端部のみを前記ガス相対流入速度成分の流れ方向に合わせて傾斜させるとよい。
このように、両壁近傍における先端部のみを前記ガス相対流入速度(W)の流れ方向に合わせて傾斜させることで、図1(b)に示すAの速度三角形およびCの速度三角形によって示されるガス相対流入速度(W)の流れ方向に簡単に合わせることができる。
Preferably, only the tip portions of the blade inlet near the shroud-side and hub-side walls are inclined according to the flow direction of the gas relative inflow velocity component.
In this way, only the tip portions in the vicinity of both walls are inclined in accordance with the flow direction of the gas relative inflow velocity (W), thereby being indicated by the velocity triangle A and the velocity triangle C shown in FIG. It can be easily adjusted to the flow direction of the gas relative inflow velocity (W).

さらに、傾斜角度がシュラウド側およびハブ側同じにすると、より簡単にガス相対流入速度(W)の流れ方向に合わせた構造とすることができる。動翼へ流入される作動ガスの流入速度(C)は、シュラウド側およびハブ側の壁部分では略同条件で流入されるため、シュラウド側、ハブ側の径を同一に設定すれば、動翼の周方向の回転速度(U)がシュラウド側、ハブ側で同一となり、先端部の傾斜角度をシュラウド側およびハブ側で同一に設定することができる。   Furthermore, when the inclination angle is the same on the shroud side and the hub side, it is possible to make the structure more easily matched to the flow direction of the gas relative inflow velocity (W). Since the inflow velocity (C) of the working gas flowing into the moving blades flows under substantially the same conditions in the wall portions on the shroud side and the hub side, if the diameters on the shroud side and the hub side are set to be the same, the moving blades The circumferential rotational speed (U) is the same on the shroud side and the hub side, and the inclination angle of the tip can be set the same on the shroud side and the hub side.

また、好ましくは、動翼入口の高さ方向の中央部よりシュラウド側及びハブ側の径を大きく形成するとともに、シュラウド側及びハブ側の動翼入口の翼形状が半径方向に真直ぐに伸ばした形状とするとよい。
このように、シュラウド側とハブ側とを中央部より径方向に伸ばすことによって、図3(b)に示すように、動翼の周方向の回転速度(U)を増大させて、ガス相対流入速度(W)の流れ方向の相対流入角度βをゼロに近づけ、半径方向に真直ぐ伸びる動翼に沿うようにでき、作動ガスがスムーズに動翼内部に流れ込み、動翼入口で生じる衝突損失を低減でき、ガス流れの衝突損失を低減できる。
Preferably, the diameter of the shroud side and the hub side is larger than the central portion of the moving blade inlet in the height direction, and the blade shape of the shroud side and the hub side moving blade inlet is straightened in the radial direction. It is good to do.
Thus, by extending the shroud side and the hub side in the radial direction from the central portion, the rotational speed (U) in the circumferential direction of the rotor blade is increased as shown in FIG. The relative inflow angle β in the flow direction of velocity (W) can be made close to zero and along a moving blade that extends straight in the radial direction. The working gas flows smoothly into the moving blade, reducing the collision loss that occurs at the moving blade inlet. And collision loss of gas flow can be reduced.

さらに、前記シュラウド側の径と、前記ハブ側の径とが同径とすることで、簡単にガス相対流入速度(W)の流れ方向に合わせた構造とすることができる。   Furthermore, by setting the diameter on the shroud side and the diameter on the hub side to the same diameter, it is possible to easily make a structure that matches the flow direction of the gas relative inflow velocity (W).

本発明によれば、タービン動翼の入口部、特に、シュラウド側及びハブ側の両壁近傍の動翼入口の速度三角形を調整して、または動翼の入口形状を調整して、ガス相対流入速度(W)の流れ方向に沿った動翼の入口形状とすることによって、動翼入口の両壁近傍で生じる流入ガスの衝突損失を低減し、動翼内部で発達する2次流れを抑制することができる。これにより、速度比(U/C)が小さいマッチング点(作動点)を有するタービンのタービン効率を向上することができる。 According to the present invention, the relative inlet of the gas can be obtained by adjusting the velocity triangle of the inlet of the turbine blade, particularly the blade inlet near the shroud and hub walls, or adjusting the inlet shape of the blade. By adopting the shape of the moving blade inlet along the flow direction of velocity (W), the collision loss of the inflowing gas generated near both walls of the moving blade inlet is reduced, and the secondary flow developed inside the moving blade is suppressed. be able to. Thereby, the turbine efficiency of the turbine having a matching point (operating point) with a small speed ratio (U / C 0 ) can be improved.

本発明の第1実施形態を示し、(a)は動翼の子午面形状を示す一部断面図、(b)は(a)のA−A線、B−B線、C−C線のそれぞれの翼断面図である。1 shows a first embodiment of the present invention, (a) is a partial cross-sectional view showing a meridional shape of a moving blade, (b) is an AA line, a BB line, a CC line of (a). It is each blade | wing sectional drawing. 第1実施形態の動翼部分の斜視図である。It is a perspective view of the moving blade part of 1st Embodiment. 第2実施形態を示し、(a)は動翼の子午面形状を示す一部断面図、(b)は(a)のD−D線、E−E線、F−F線のそれぞれの翼断面図である。The second embodiment is shown, (a) is a partial cross-sectional view showing a meridional shape of a moving blade, (b) is a blade of each of the DD, EE, and FF lines of (a). It is sectional drawing. 第2実施形態の動翼部分の斜視図である。It is a perspective view of the moving blade part of 2nd Embodiment. 従来技術の説明図であり、図1(a)の対応図である。It is explanatory drawing of a prior art and is a corresponding figure of Fig.1 (a). 従来技術の説明図であり、図2の対応図である。It is explanatory drawing of a prior art and is a corresponding figure of FIG. ガス流入速度の周方向成分CΘおよび半径方向速度Cを示す。It shows the circumferential component C theta and the radial velocity C R of the gas inlet velocity. 従来技術の説明図であり、図1(a)、(b)の対応図である。It is explanatory drawing of a prior art and is a corresponding figure of Fig.1 (a), (b). ラジアルタービンを用いた過給機全体の構成図である。It is a block diagram of the whole supercharger using a radial turbine.

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the component parts described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention to that unless otherwise specified.

(第1実施形態)
図1、図2および図8を参照して本発明の第1実施形態ついて説明する。
図9は、本発明のラジアルタービンの動翼を用いた過給機の1例を示し、図において、タービンケーシング2内には渦巻状のスクロール3が形成されるとともに内周側にはガス出口通路5が形成され、また、コンプレッサケーシング7内にはコンプレッサ9が設けられ、タービンケーシング2とコンプレッサケーシング7とを連結する軸受ハウジング11が形成されている。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1, FIG. 2, and FIG.
FIG. 9 shows an example of a turbocharger using the moving blades of the radial turbine of the present invention. In the figure, a spiral scroll 3 is formed in the turbine casing 2 and a gas outlet is formed on the inner peripheral side. A passage 5 is formed, a compressor 9 is provided in the compressor casing 7, and a bearing housing 11 that connects the turbine casing 2 and the compressor casing 7 is formed.

タービンロータ13は外周に複数の動翼50が円周方向等間隔に固着され、また、コンプレッサ9の空気出口にはディフューザ17が設けられ、タービンロータ13とコンプレッサ9とはロータシャフト19で連結されている。前記軸受ハウジング11に取り付けられて前記ロータシャフト19を支持する1対の軸受21が設けられている。前記タービンロータ13、コンプレッサ9及びロータシャフト19は回転中心23を中心に回転するようになっている。   A plurality of rotor blades 50 are fixed to the outer periphery of the turbine rotor 13 at equal intervals in the circumferential direction. A diffuser 17 is provided at the air outlet of the compressor 9. The turbine rotor 13 and the compressor 9 are connected by a rotor shaft 19. ing. A pair of bearings 21 that are attached to the bearing housing 11 and support the rotor shaft 19 are provided. The turbine rotor 13, the compressor 9 and the rotor shaft 19 rotate around a rotation center 23.

かかるラジアルタービン1を備えた過給機において、内燃機関(図示省略)からの排気ガスは前記スクロール3に入り、該スクロール3の渦巻きに沿って周回しながら複数の動翼50の外周側の入口端面52から該動翼50に流入し、タービンロータ13中心側に向かい半径方向に流れて該タービンロータ13に膨張仕事をなした後、軸方向に流出してガス出口通路5から機外に送出されるようになっている。
以上に示すラジアルタービン1を用いた過給機の基本構成は従来技術と同様である。本発明においては、タービンの動翼15のガス入口部の改良に関するものである。
In the turbocharger equipped with such a radial turbine 1, exhaust gas from an internal combustion engine (not shown) enters the scroll 3 and enters the scroll 3 along the spirals of the scroll 3, and the inlets on the outer peripheral side of the plurality of rotor blades 50. After flowing into the rotor blade 50 from the end face 52 and flowing radially toward the center side of the turbine rotor 13 to perform expansion work on the turbine rotor 13, it flows out in the axial direction and is sent out from the gas outlet passage 5 to the outside of the machine. It has come to be.
The basic configuration of the turbocharger using the radial turbine 1 described above is the same as that of the conventional technology. The present invention relates to the improvement of the gas inlet portion of the turbine rotor blade 15.

図1(a)、(b)、図2に示すように本発明の第1実施形態においては、動翼50の入口端面(動翼入口)52の高さ方向を形成するシュラウド側27及びハブ側29の両壁近傍において、高さ方向(幅方向)20%程度の翼先端部L、Lを流入ガスの流入方向に倒した形状となっている。高さ方向の中央部分は従来(図8)と同様に半径方向に真直ぐに伸びた翼断面形状となっている。 As shown in FIGS. 1A, 1B, and 2, in the first embodiment of the present invention, the shroud side 27 and the hub that form the height direction of the inlet end face (moving blade inlet) 52 of the moving blade 50 are used. In the vicinity of both walls of the side 29, the blade tip portions L 1 and L 2 having a height direction (width direction) of about 20% are inclined in the inflow direction of the inflow gas. The central portion in the height direction has a blade cross-sectional shape that extends straight in the radial direction as in the prior art (FIG. 8).

すなわち、図1(b)に示すように、ハブ側29のA−A線断面位置における動翼50の断面形状を流入ガスの流れ方向、つまり、速度三角形のW方向と同方向に傾けた断面形状からなるハブ側傾斜部54が形成されている。また、同様に、シュラウド側27のC−C線断面位置における動翼50の断面形状も速度三角形のW方向と同方向に傾けたシュラウド側傾斜部56が形成されている。 That is, as shown in FIG. 1 (b), the flow direction of the inlet gas cross-sectional shape of the blade 50 in the A-A line cross-sectional position of the hub side 29, i.e., inclined in the W A in the same direction as the direction of the velocity triangle A hub-side inclined portion 54 having a cross-sectional shape is formed. Similarly, the shroud side inclined section 56 inclined in the W C in the same direction also velocity triangle cross-sectional shape of the blade 50 in the line C-C cross-sectional position of the shroud side 27 are formed.

本発明の速度三角形は、図1(b)に示すように、動翼50へ流入される作動ガスの流入速度Cと、動翼50の周方向の回転速度Uと、ガス相対流入速度Wとによって構成され、このガス相対流入速度Wの流れ方向の相対流入角度βは、従来技術で説明したようなプラス側(β、β図6参照)に指向する特性ではなく、マイナス側(−β、−β、図1参照)に向かう特性を有する。 As shown in FIG. 1B, the speed triangle of the present invention includes an inflow speed C of the working gas flowing into the moving blade 50, a rotational speed U in the circumferential direction of the moving blade 50, and a gas relative inflow speed W. The relative inflow angle β in the flow direction of the gas relative inflow velocity W is not a characteristic directed to the plus side (see FIG. 6 of β 1 , β 2 ) as described in the prior art, but the minus side (− β A , −β C (see FIG. 1).

これは、技術背景の欄で説明したように、近年のレスポンスの改善の目的で、コンプレッサ径の小型化および排ガス温度の高温化に対応して、小径化に伴う回転速度Uの低下および排ガス高温化に伴う作動ガスの流入速度Cの増加によるものであり、速度三角形の2辺の長さ関係が変わることに基づくものである。   As described in the technical background section, for the purpose of improving the response in recent years, this corresponds to the reduction of the compressor diameter and the increase of the exhaust gas temperature. This is due to the increase in the inflow velocity C of the working gas that accompanies the conversion, and the fact that the length relationship between the two sides of the velocity triangle changes.

また、図1のように、動翼50の入口端面52の位置は、シュラウド側27及びハブ側29の両壁近傍においても、中央部においてもそれぞれ同一径のDに設定されている。このため、ハブ側29とシュラウド側27のそれぞれの動翼50の周方向の回転速度UとUは同一となり、作動ガスの流入速度Cは、シュラウド側27及びハブ側29の両壁近傍においては略同一であるため、シュラウド側27及びハブ側29の両壁近傍においての作動ガスの流入速度CとCとは同一となり、相対流入角度βは−β=−βとなって、この角度に、ハブ側傾斜部54およびシュラウド側傾斜部56の傾斜角度を設定する。 Further, as shown in FIG. 1, the position of the inlet end surface 52 of the rotor blade 50 is set to D 1 having the same diameter both in the vicinity of both the shroud side 27 and hub side 29 walls and in the central portion. Therefore, the rotational speed U A and U C in the circumferential direction of each of the blade 50 on the hub side 29 and shroud side 27 becomes the same, the inflow velocity C of the working gas, both walls near the shroud side 27 and hub side 29 Are substantially the same, the working gas inflow velocities C A and C C in the vicinity of both the shroud side 27 and the hub side 29 walls are the same, and the relative inflow angle β is −β A = −β C. Thus, the inclination angle of the hub side inclined portion 54 and the shroud side inclined portion 56 is set to this angle.

このように、傾斜角度をハブ側傾斜部54およびシュラウド側傾斜部56とも同じにすることにより、別々の角度設定する動翼形状に比べてより簡単にガス相対流入速度Wの流れ合わせた動翼50を製造できる。   In this way, by making the inclination angle the same for both the hub-side inclined portion 54 and the shroud-side inclined portion 56, the moving blade in which the gas relative inflow velocity W flows more easily than the shape of the moving blade with different angles set. 50 can be manufactured.

一例として、ハブ側傾斜部54およびシュラウド側傾斜部56の傾斜角度を20°程度傾斜させて設定するのが好ましいが、動翼50の両壁近傍の動翼径(直径)Dに応じて形成される速度三角形による相対流入角度βに合わせるように、ハブ側傾斜部54およびシュラウド側傾斜部56の傾斜角度を設定すればよいため、ハブ側傾斜部54およびシュラウド側傾斜部56を別々の角度に設定してもよいことは勿論である。 As an example, it is preferable to set the inclination angle of the hub-side inclined portion 54 and the shroud-side inclined portion 56 by inclining about 20 °, but depending on the moving blade diameter (diameter) D 1 in the vicinity of both walls of the moving blade 50. Since it is only necessary to set the inclination angles of the hub-side inclined portion 54 and the shroud-side inclined portion 56 so as to match the relative inflow angle β due to the formed speed triangle, the hub-side inclined portion 54 and the shroud-side inclined portion 56 are separately provided. Of course, the angle may be set.

このように、動翼50の入口の両壁近傍における先端部のみをガス相対流入速度Wの相対流入角度βに合わせて傾斜することで、簡単にガス相対流入速度Wの流入方向と一致するような動翼50の入口形状とすることができ、動翼50のシュラウド側27およびハブ側29の両壁近傍の動翼入口で生じる動翼50への衝突損失を低減できるようになる。
これにより、ガス相対流入角度β(−β、−β、図1(b))がマイナス側へ傾斜して動翼先端に向かうような、性能パラメータの速度比(U/C)が小さいマッチング点(作動点)有するタービンにおいて効率的にタービン効率を向上することができるようになる。
In this manner, by tilting only the tip portions in the vicinity of both walls of the inlet of the moving blade 50 in accordance with the relative inflow angle β of the gas relative inflow velocity W, it easily matches the inflow direction of the gas relative inflow velocity W. Therefore, it is possible to reduce the collision loss to the moving blade 50 generated at the moving blade inlet near the shroud side 27 and the hub side 29 of the moving blade 50.
As a result, the speed ratio (U / C 0 ) of the performance parameter is set such that the gas relative inflow angle β (−β A , −β C , FIG. 1B) is inclined to the minus side toward the blade tip. Turbine efficiency can be improved efficiently in a turbine having a small matching point (operating point).

さらに、シュラウド側27及びハブ側29の両壁近傍から、50%以上のガス流量が動翼50内部に流入するため、かかる両壁部近傍の流れを改善することによって、タービン効率の向上効果が効率的に大きく得られる。
また、入口端面52の全高(全幅)において傾斜すると、動翼径の小型化によるレスポンスの改善効果が少なくなる。
Furthermore, since a gas flow rate of 50% or more flows into the rotor blade 50 from the vicinity of both walls on the shroud side 27 and the hub side 29, improving the flow in the vicinity of both walls can improve the turbine efficiency. Efficiently large.
Further, if the inlet end surface 52 is inclined at the full height (full width), the effect of improving the response due to the downsizing of the blade diameter is reduced.

(第2実施形態)
次に、図3、4を参照して第2実施形態を説明する。なお、第1実施形態で説明した構成部材と同一のものには同一符号を付して説明を省略する。
第2実施形態は、動翼70のハブ側29とシュラウド側27のそれぞれの動翼径Dを中央部の動翼径Dよりも大径に伸ばして速度三角形を調整して、径方向に真直ぐ伸ばした動翼70の形状に沿って流入させるものである。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same thing as the structural member demonstrated in 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted.
The second embodiment, by adjusting the velocity triangle extending the respective Dotsubasa径D 2 of the hub side 29 and shroud side 27 of the blade 70 to a diameter larger than Dotsubasa径D 1 of the central portion, radial It is made to flow in along the shape of the moving blade 70 straightly extended.

図3(a)、(b)に示すように第2実施形態においては、動翼70の入口端面72の高さ方向を形成するシュラウド側27及びハブ側29の両壁近傍において、高さ方向(幅方向)20%程度の翼先端部L、Lの動翼径Dを高さ方向の中央部分の動翼径Dより大きく設定して先端を3角形状に突出したハブ側突出部74およびシュラウド側突出部76を形成している。ここで動翼径Dは第1実施形態の動翼径Dと同じで基準となる動翼径である。 As shown in FIGS. 3A and 3B, in the second embodiment, in the height direction in the vicinity of both walls of the shroud side 27 and the hub side 29 that form the height direction of the inlet end surface 72 of the moving blade 70. (width direction) wing tip of about 20% L 1, hub-side protruding the Dotsubasa径D 2 of L 2 is set larger than Dotsubasa径D 1 of the height direction central portion of the tip to the triangular A protrusion 74 and a shroud side protrusion 76 are formed. Here Dotsubasa径D 1 is a rotor blade diameter as a reference the same as Dotsubasa径D 1 of the first embodiment.

図3(b)に示すように、ハブ側29のD−D線断面位置における動翼70の断面形状、シュラウド側27のF−F線断面位置における断面形状、さらに中央部のE−E線断面位置における断面形状は、いずれも径方向に真直ぐ伸びた形状をしている。第2実施形態では、動翼70の入口部分は径方向に真直ぐ伸びた形状をしているため、相対流入角度βはβ=βとも略ゼロになっている(W、W、図3(b))。 As shown in FIG. 3B, the cross-sectional shape of the moving blade 70 at the cross-sectional position on the DD line on the hub side 29, the cross-sectional shape at the cross-sectional position on the FF line on the shroud side 27, and the EE line at the center portion The cross-sectional shapes at the cross-sectional positions are all straightly extending in the radial direction. In the second embodiment, since the inlet portion of the rotor blade 70 has a shape extending straight in the radial direction, the relative inflow angle β is substantially zero for both β D = β F (W D , W F , FIG. 3 (b)).

そして、ハブ側29のD−D線断面位置における速度三角形のガス相対流入速度W方向が、真直ぐの動翼70の方向と同方向になるように、動翼70の周方向の回転速度Uを調整する。すなわち、作動ガスの流入速度Cはエンジンの運転条件によって決まり、動翼の形状によって調整できない値であるため、動翼70の周方向の回転速度Uを変えることで、つまり動翼70の径を変えることで調整する。
また、同様に、シュラウド側27のF−F線断面位置における動翼70の断面形状における速度三角形のガス相対流入速度W方向が、真直ぐの動翼70の方向と同方向になるように、動翼70の周方向の回転速度Uを調整する。
Then, the gas relative inflow velocity W D direction of the velocity triangles in D-D line cross-sectional position of the hub side 29, straight so as to be the same direction as the direction of the blade 70, the circumferential speed U of the rotor blade 70 Adjust D. That is, the inflow velocity C D of the working gas is determined by the operating conditions of the engine, because it is a value that can not be adjusted by the blade shape, by changing the rotational speed U D of the circumferential direction of the rotor blade 70, i.e. the blades 70 Adjust by changing the diameter.
Similarly, as the gas relative inflow velocity W F direction of the velocity triangles in the cross-sectional shape of the blade 70 in the line F-F cross-sectional position of the shroud side 27 becomes the same direction and straight in the direction of the blade 70, adjusting the rotational speed U F in the circumferential direction of the rotor blade 70.

このように、動翼70の入口端面72のシュラウド側27及びハブ側29の両壁近傍において、動翼径DをDより大きくしてハブ側突出部74およびシュラウド側突出部76を形成することによって、速度三角形のガス相対流入速度WD、の方向が、径方向に真直ぐに延びて形成された動翼70に沿った方向の流れとすることができる。
なお、ハブ側突出部74およびシュラウド側突出部76の径をともに動翼径Dとすることで、製造容易となるが、異なる径を設定してよいことは勿論である。
Thus, in both the near wall of the shroud side 27 and hub side 29 of the inlet end face 72 of the blade 70, the hub-side projection 74 and the shroud-side projection 76 Dotsubasa径D 2 and greater than D 1 formed by the gas relative inflow velocity W D of the velocity triangle, the direction of the W F, can be the direction of flow along the rotor blade 70 which is formed straight extending in a radial direction.
Note that by the both Dotsubasa径D 2 the diameter of the hub-side projection 74 and the shroud-side projection 76, becomes easy manufacture, it may be set to different diameters as a matter of course.

また、動翼入口の速度三角形を動翼径Dによって調整することで、動翼70の入口の両壁近傍におけるガス相対流入速度W、Wの相対流入角度βを略ゼロにして動翼70の径方向に真直ぐ伸びた形状に合わせた方向とすることで、簡単にガス相対流入速度の流入方向と動翼70の方向を一致させることができ、動翼70のシュラウド側27およびハブ側29の両壁近傍の動翼入口で生じる動翼70への衝突損失を低減できる。
これにより、性能パラメータの速度比(U/C)が小さいマッチング点(作動点)を有するタービンにおいて効率的にタービン効率を向上することができる。
Further, by adjusting the rotor blade inlet velocity triangles by Dotsubasa径D 2, and the gas relative inflow velocity W D in both walls near the inlet of the moving blade 70, W F of the relative inflow angle β substantially zero dynamic By adopting a direction that matches the shape of the blade 70 extending straight in the radial direction, the inflow direction of the gas relative inflow speed can be easily matched with the direction of the rotor blade 70, and the shroud side 27 and the hub of the rotor blade 70 can be matched. It is possible to reduce the collision loss to the moving blade 70 that occurs at the moving blade inlets near both walls of the side 29.
Thereby, turbine efficiency can be improved efficiently in a turbine having a matching point (operating point) having a small speed ratio (U / C 0 ) of performance parameters.

また、シュラウド側27及びハブ側29の両壁近傍から、50%以上のガス流量が動翼50内部に流入するため、かかる両壁部近傍の流れを改善することによって、タービン効率の向上効果が効率的に大きく得られる。   In addition, since a gas flow rate of 50% or more flows into the rotor blade 50 from the vicinity of both walls on the shroud side 27 and the hub side 29, improving the flow in the vicinity of both wall portions improves the turbine efficiency. Efficiently large.

本発明によれば、タービン動翼の入口部、特に、シュラウド側及びハブ側の両壁近傍の動翼入口の速度三角形を調整して、または動翼の入口形状を調整して、ガス相対流入速度(W)の流れ方向に沿った動翼の入口形状とすることによって、動翼入口の両壁近傍で生じる流入ガスの衝突損失を低減し、動翼内部で発達する2次流れを抑制することができる。これにより、速度比(U/C)が小さいマッチング点(作動点)を有するタービンのタービン効率を向上することができるので、ラジアルタービンの動翼への適用に適している。 According to the present invention, the relative inlet of the gas can be obtained by adjusting the velocity triangle of the inlet of the turbine blade, particularly the blade inlet near the shroud and hub walls, or adjusting the inlet shape of the blade. By adopting the shape of the moving blade inlet along the flow direction of velocity (W), the collision loss of the inflowing gas generated near both walls of the moving blade inlet is reduced, and the secondary flow developed inside the moving blade is suppressed. be able to. Thereby, since the turbine efficiency of the turbine having a matching point (operating point) with a small speed ratio (U / C 0 ) can be improved, it is suitable for application to a moving blade of a radial turbine.

1 ラジアルタービン
2 タービンケーシング
3 スクロール
13 タービンロータ
15、50、70 動翼
27 シュラウド側
29 ハブ側
52、72 入口端面
54 ハブ側傾斜部
56 シュラウド側傾斜部
74 ハブ側突出部
76 シュラウド側突出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Radial turbine 2 Turbine casing 3 Scroll 13 Turbine rotor 15, 50, 70 Rotor blade 27 Shroud side 29 Hub side 52, 72 Inlet end face 54 Hub side inclined part 56 Shroud side inclined part 74 Hub side protruding part 76 Shroud side protruding part

Claims (5)

作動ガスをタービンケーシング内に形成された渦巻状のスクロールから該スクロールの内側に位置するタービンロータの動翼へと半径方向に流入させて該動翼に作用させた後軸方向に流出させることにより該タービンロータを回転駆動するように構成されたラジアルタービンの動翼において、
前記作動ガスが流入する動翼入口の高さ方向を形成するシュラウド側及びハブ側の両壁近傍における翼形状の向きが、動翼入口に流入する作動ガスの流入速度(C)および動翼の周方向の回転速度(U)およびガス相対流入速度(W)によって形成される速度三角形のガス相対流入速度成分の流入方向と一致するように形成されてなることを特徴とするラジアルタービンの動翼。
By causing the working gas to flow radially from the spiral scroll formed in the turbine casing to the rotor blades of the turbine rotor located inside the scroll, and to flow out in the rear axial direction after acting on the rotor blades. In a moving blade of a radial turbine configured to rotationally drive the turbine rotor,
The direction of the blade shape in the vicinity of both the shroud side and hub side walls forming the height direction of the moving blade inlet into which the working gas flows is determined by the inflow velocity (C) of the working gas flowing into the moving blade inlet and the moving blade A moving blade of a radial turbine characterized by being formed so as to coincide with an inflow direction of a gas relative inflow velocity component of a speed triangle formed by a circumferential rotational speed (U) and a gas relative inflow speed (W) .
動翼入口のシュラウド側及びハブ側の両壁近傍における先端部のみを前記ガス相対流入速度成分の流れ方向に合わせて傾斜させたことを特徴とする請求項1記載のラジアルタービンの動翼。   2. The rotor blade for a radial turbine according to claim 1, wherein only the tip portions of the rotor blade inlet near the shroud side and hub side walls are inclined in accordance with the flow direction of the gas relative inflow velocity component. 傾斜角度がシュラウド側およびハブ側同じであることを特徴する請求項2記載のラジアルタービンの動翼。   The blade of a radial turbine according to claim 2, wherein the inclination angle is the same on the shroud side and the hub side. 動翼入口の高さ方向の中央部よりシュラウド側及びハブ側の径を大きく形成するとともに、シュラウド側及びハブ側の動翼入口の翼形状が半径方向に真直ぐに伸びてなることを特徴とする請求項1のラジアルタービンの動翼。   The diameter of the shroud side and the hub side is formed larger than the central portion of the blade inlet in the height direction, and the blade shape of the blade inlet on the shroud side and the hub side extends straight in the radial direction. The rotor blade of the radial turbine according to claim 1. 前記シュラウド側の径と、前記ハブ側の径とが同径であることを特徴とする請求項4記載のラジアルタービンの動翼。   The radial turbine rotor blade according to claim 4, wherein a diameter on the shroud side and a diameter on the hub side are the same.
JP2009290060A 2009-12-22 2009-12-22 Radial turbine blades Active JP5398515B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009290060A JP5398515B2 (en) 2009-12-22 2009-12-22 Radial turbine blades

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009290060A JP5398515B2 (en) 2009-12-22 2009-12-22 Radial turbine blades

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011132810A JP2011132810A (en) 2011-07-07
JP5398515B2 true JP5398515B2 (en) 2014-01-29

Family

ID=44345833

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009290060A Active JP5398515B2 (en) 2009-12-22 2009-12-22 Radial turbine blades

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5398515B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2940271B2 (en) * 2012-12-27 2023-06-14 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Radial turbine rotor blade
JP6413980B2 (en) * 2014-09-04 2018-10-31 株式会社デンソー Turbocharger exhaust turbine
WO2016035329A1 (en) * 2014-09-04 2016-03-10 株式会社デンソー Exhaust turbine for turbocharger
US11162375B2 (en) 2017-02-22 2021-11-02 Ihi Corporation Turbocharger
DE102017124467A1 (en) * 2017-10-19 2019-04-25 Abb Turbo Systems Ag Diffuser arrangement of an exhaust gas turbine
EP3786425B1 (en) * 2018-11-29 2022-08-17 Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. Turbine rotor blade and turbine

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3040601B2 (en) * 1992-06-12 2000-05-15 三菱重工業株式会社 Radial turbine blade
JPH10318117A (en) * 1997-05-20 1998-12-02 Toshiba Corp Impeller of fluid machine
JPH11190201A (en) * 1997-12-25 1999-07-13 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Turbine
JPH11257011A (en) * 1998-03-16 1999-09-21 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Nozzle structure of turbine
JP3534730B2 (en) * 2001-12-10 2004-06-07 三菱重工業株式会社 Rotor blade of radial turbine
JP4288051B2 (en) * 2002-08-30 2009-07-01 三菱重工業株式会社 Mixed flow turbine and mixed flow turbine blade
JP4691002B2 (en) * 2006-11-20 2011-06-01 三菱重工業株式会社 Mixed flow turbine or radial turbine

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011132810A (en) 2011-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6109197B2 (en) Radial turbine blade
US9541094B2 (en) Scroll structure of centrifugal compressor
JP5047364B2 (en) Scroll structure of radial turbine
US7748950B2 (en) Turbofan engine
JP5762641B2 (en) Mixed flow turbine
US20140341729A1 (en) Radial turbine
US9745859B2 (en) Radial-inflow type axial flow turbine and turbocharger
JP5398515B2 (en) Radial turbine blades
WO2011007466A1 (en) Impeller and rotary machine
JP7184878B2 (en) exhaust gas turbine diffuser
JP5029024B2 (en) Centrifugal compressor
JP6801009B2 (en) Turbine wheels, turbines and turbochargers
JP5163904B2 (en) Scroll part structure and supercharger
JP4882939B2 (en) Movable blade axial flow pump
JP5201333B2 (en) Variable nozzle vane shape and variable capacity turbocharger
JP6606613B2 (en) Turbocharger and turbocharger nozzle vanes and turbines
JP7503461B2 (en) Turbine wheels, turbines and turbochargers
JP3534730B2 (en) Rotor blade of radial turbine
WO2019167181A1 (en) Radial inflow type turbine and turbocharger
JP7413514B2 (en) Scroll casing and centrifugal compressor
JP7165804B2 (en) nozzle vane
JP6759463B2 (en) Turbocharger turbines and turbochargers
JP2008151063A (en) Blade structure of impeller, turbine, and supercharger
CN110582648B (en) Centrifugal compressor and turbocharger having the same
WO2021140569A1 (en) Turbine and turbocharger

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120817

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130903

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130924

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131022

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5398515

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250