ファン・ブロワー設計

プロペラファン設計プログラムの開発


ケーシングを持たないオープン型プロペラファンの設計プログラム開発の途中画面です。

プロペラ

プロペラファン

オープン型

開発はC++Builderで行っており、ケーシングを持たないプロペラ型ファンに特有な設計手法を取り入れて開発を行っていますが、 今のところ航空機用プロペラ設計の係数値の設定に無理があり、作成されたプロペラ形状は通常の軸流送風機に近いものになっています。 プログラムの今後の改造点としては、弦長分布の調整、チップ部翼形状の形成、ボス比の縮小などが重要です。

可変ピッチプロペラの設計


非常に小さいプロペラの可変ピッチ機構部設計のCAD画面ショットです。

プロペラ

可変プロペラ

可変ピッチリンク機構部は、樹脂で出来た大変小さな構造部で、それにはカバーがなく剥き出しの状態で回転します。 プロペラブレードはほとんどネジリのないスパン方向基本形状であり、翼型は充分な揚力を得るように弦長の長い揚力係数の大きなものになっています。

2段遠心コンプレッサーの解析モデル


2段遠心コンプレッサーの解析モデルです。

遠心コンプレッサー

2段コンプレッサー

比速度は400前後で高効率範囲にしています。 1段目から2段目にはリターンガイドベーンで流れが誘導されますが、その部分のロスをいかに少なくするかで全体の効率低下を防げます。

2段遠心コンプレッサー羽根


2段遠心コンプレッサーの羽根部分を強調して見てみました。

遠心コンプレッサー

2段遠心コンプレッサー

多段遠心コンプレッサー

羽根としては、1段目インペラと1段目インペラを出た気体が羽根なしディフューサーを通り次の2段目に入るために流れの旋回を軸方向流に戻す、 まさにリターンガイドベーン静翼と、2段目インペラの構成となります。

ブレード可変ピッチリンク機構


ブレード可変ピッチリンク機構部の設計例です。

可変ピッチブレード

ブレードは回転数を上げれば推力が強くなりますが、 その原動機がタービンエンジンを使うとすればタービンの回転数は常に一定で運転したほうがエンジン効率が良くなるため、 より推力が必要な場合は翼の傾きを可変ピッチで大きくしてより空気を流すようにすればタービンエンジン回転数一定状態で推力が増えます。 これはプロペラ機の場合もそうであり、レシプロエンジンであっても回転数一定で可変ピッチにより推力流量を増やすと燃費が良くなります。 最近ではコミューター機がタービン駆動プロペラなので、乗られた方はプロペラのピッチが大きく変わるのを窓から見られた場合があると思います。 そうすると、これから先も可変ピッチブレードの開発設計は必要とされる技術であると言えます。