その他タービン設計

低比速度型ターボチャージャーの設計


低比速度型のターボチャージャーを設計しました。次カット図は、低比速度遠心タービン部を中心に表示したものです。

ターボチャージャー

次カット図は、中比速度遠心コンプレッサーを中心に見たものです。

コンプレッサー

そして最後の次図は、カットなしでの外観となります。

低比速度

低比速度ターボチャージャーとは、最適回転数は毎分10万回転ぐらいのものとして、個人的にそう呼んでいます。低比速度にする利点は、いろいろとあり、特にエネルギー回収には最適となるでしょう。

熱エネルギー回収型低比速度ターボチャージャー


熱エネルギー回収型で、低比速度タイプのターボチャージャーの設計です。

ターボチャージャー

低比速度

熱エネルギーは電気エネルギーとして回収されます。その場合に低比速度ターボチャージャーが発電に最適な回転数となっています。

代替フロン用バイナリータービン発電機


代替フロン用バイナリータービン発電機の設計事例です。

代替フロン

バイナリー

タービン

軸の両端にタービンがあり、中央の高速型永久磁石式同期発電機を2つのタービンが駆動して発電を行います。このバイナリータービン発電機の出力は100KWクラスですが、高速回転により全体がかなり小型になっています。よって発電機からの出力周波数は高いので、インバーターを使って50Hzや60Hzに変換した電気を系統に送り出す制御を行います。

電動アシストターボチャージャー


電動アシストターボチャージャーの設計例です。

ターボチャージャー

ターボチャージャー

ボリュートケーシング

タービンとコンプレッサーがダブルボリュートケーシングを持つタイプであり、それを電動モーターがタービン出力低下時にアシストしてコンプレッサーを回転させます。

ガスエネルギー回収型ガスタービン発電実験機構想


ガスエネルギー回収型ガスタービン発電実験機の手描き構想図です。

ガスタービン

最近ガスタービンの研究により力を入れる方向に向かっていますので、 ガスタービンの要素技術開発として上図のような単段衝動型タービン発電実験装置でガスタービン部の性能を確認してみる目的での手描き実験装置構想図です。 衝動型軸流単段タービンは、ターボシャフトエンジンなどの動力発生部に使う方向で考えており、 反動型軸流タービンに比べて衝動型では少し効率が落ちるので、いかに効率を上げるか要素実験してみたい考えです。 なぜ反動型に比べて効率が一般的に低い衝動タービンを使う理由は、タービンの最高効率回転数を下げ、軸受や遠心力強度などに対する耐久性を上げたいためです。