タービン効率について考えてみる②

閑話休題・・・


サージングの話をしていた思い出したのですが、サージング対策としてよく見られる『ポーテッドシュラウド』。
タイトル画像のようなタービン入り口にある不気味な穴ですね（^-^;



こいつは一体どんな働きをしているのでしょうか？

構造を見るとこんな感じのようです。


タービンブレードを通過している途中で分岐穴があって流れを入り口に戻し、循環しているようです。
なんでこれでサージング対策になるのでしょう？？

タービンで起こるサージングという現象をもう一度落ち着いて考えてみます。



タービンが回転している様子を模式的に描くとこんな感じです。
通常であればタービン入り口から入ってきた流れはブレードに沿って排出されます。

そして、ハイブーストになると一体何が起きるのか？



タービン出口側の圧が上がって逆流しようとする力が働き始めるわけです。
そうなると入り口から入ってきた流れがブレードに沿ってキレイに排出されるのが段々厳しくなり、最終的には剥離してしまうというのがイメージ出来るかと思います。
（※あくまで自分のイメージであって真実かどうかはわかりません！)

そして、昨日出した断熱性能曲線をもう一度思い出してみます。

この縦軸。
出口圧力ではなく、圧力比、つまり入り口と出口の圧力差を表しています。

それは何を意味しているのか？

先程挙げたイメージ、タービン出口から逆流してくるというのはやはり出口と入り口の圧力差によって生じる流れなのです。
つまり、タービン入り口の圧力を上げてしまえば逆流しづらくなる、サージングしづらくなる、と言う事です。

そう考えるとポーテッドシュラウドの役割は明確で、タービンで圧縮中の高い圧力の空気を一部入り口へ戻し、入り口圧力を上げる事で入り口と出口の圧力差を小さくし、サージングし辛くしようという狙いかと思われます。


で、、、

よくよく考えると自分の車両の場合、実はサージングに対してかなり強いのでは？？

というのも、MyVariのエンジンレイアウトですが、、、

タービンからのブーストをそのままスーパーチャージャーへと入力してしまうととんでもなくブースト圧が上がってしまうので、ブローオフバルブを使って0.4k以上の圧をインテークに戻しているのです。

そうなると正圧にまでなっているかどうか分かりませんが、タービン入り口の圧力は通常のターボに比べ高い事が想像出来ます。

いわばスケールの大きいポーテッドシュラウド効果ですね(^-^;


話がそれてしまいましたが、次回こそは自分の車両がどんな特性になっているかに迫ろうと思います～


続く！！