[发明专利]叶片及具备该叶片的机械

说明书

本发明提供能够抑制在叶片面产生的剥离的叶片及具备该叶片的机械。叶片具备具有向翼型部的叶片面开口的第一开口端并以使第二开口端与第一开口端连通的方式而至少在翼型部的内部通过的至少一个连通孔，第二开口端形成于叶片中的除了翼型部之外的部分或形成于安装叶片的设备，在通过叶片宽度方向上的第一开口端的位置并与叶片宽度方向正交的截面上，在以前缘为中心并以将翼型部的中弧线从前缘延长的延长线为基准的‑10度以上且10度以下的角度范围内存在满足条件(a)的角度A1，所述条件(a)是在翼型部受到从角度A1的方向朝向前缘的方向的流体的流动时第一开口端的位置处的静压与第二开口端的位置处的静压相等这样的条件。

技术领域

本公开涉及叶片及具备该叶片的机械。

背景技术

在旋转机械、流体机械等机械适用的叶片中，会产生叶片面处的流动的剥离等引起的损失，由此机械的性能、运转效率有时会下降。因此，有时以减少流体的剥离等引起的损失的方式设计翼型。

例如，专利文献1公开了在翼型部的最大壁厚部附近设有接近支承壁面而从腹侧(正压面侧)向背侧(负压面侧)贯通的旁通流路的涡轮叶片。在该涡轮叶片中，在支承壁面的接近位置，经由上述的旁通流路使工作流体的一部分从腹侧向背侧绕过，由此减轻支承壁面附近的腹侧与背侧的压力差，从而减少二次流而减少流动损失。

【专利文献1】日本特开2005-98203号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，近年来，在旋转机械等机械中，关于运转条件的要求规格多样化，有时在从设计点偏离的运转条件(例如局部负载运转等)下运转。因此，要求即使机械的运转条件从设计点偏离也难以产生流体的剥离的叶片。

鉴于上述的情况，本发明的至少一实施方式目的在于提供一种能够抑制在叶片面处产生的剥离的叶片及具备该叶片的机械。

用于解决课题的方案

(1)本发明的至少一实施方式的叶片具备翼型部，该翼型部在前缘与后缘之间具有沿叶片宽度方向延伸的叶片面，所述叶片具备具有向所述叶片面开口的第一开口端并以使第二开口端与所述第一开口端连通的方式而至少在所述翼型部的内部通过的至少一个连通孔，所述第二开口端形成于所述叶片中的除了所述翼型部之外的部分或形成于安装所述叶片的设备，在通过所述叶片宽度方向上的所述第一开口端的位置并与所述叶片宽度方向正交的截面上，在以所述前缘为中心并以将所述翼型部的中弧线从所述前缘延长的延长线为基准的-10度以上且10度以下的角度范围内存在满足条件(a)的角度A1，所述条件(a)是在所述翼型部受到从所述角度A1的方向朝向所述前缘的方向的流体的流动时所述第一开口端的位置处的静压与所述第二开口端的位置处的静压相等这样的条件。

适用叶片的设备有时设计成向叶片流入的流体(主流)的朝向沿着将翼型部的中弧线从前缘延长的延长线。在这样的叶片中，上述的角度A1表示沿翼型部的中弧线的延长线的方向，即，表示设置叶片的设备的设计点处的运转时流体向翼型部入射的入射角(相当于迎角的角度)。

关于这一点，在上述(1)的结构中，在设计点处的运转时(即，流体从角度A1的方向向翼型部流入的运转条件下)静压相等的位置设置连通孔的第一开口端及第二开口端。由此，在设计点附近的运转条件下，在第一开口端及第二开口端的位置几乎没有压力差，通过连通孔的流动基本上不会产生。另一方面，当运转条件从设计点偏离时(即，流体的入射角从角度A1偏离时)，在第一开口端的位置与第二开口端的位置之间产生压力差，由此，产生从上述的开口端中的高压侧的一方朝向低压侧的一方通过连通孔的流动。并且，该流动从低压侧的开口端流出，由此向设有低压侧的开口端的部件(典型的是翼型部)的表面附近的流动(主流)供给运动量，因此能够抑制在该表面产生的流动的剥离。

由此，根据上述(1)的结构，能够抑制设计点附近的运转时的性能下降，并抑制运转条件从设计点偏离时产生的叶片面处的流动的剥离。