貫流羽根車に生じる渦の挙動に及ぼす壁面境界の影響

摘要

羽根車の軸方向長さにより広い吹き出し気流が得られるので，エアカーテンやクーラーの送風など，主に空調に多く利用される．これまで，羽根車内部の偏心渦の発生メカニズム，偏心渦の性能に及ぼす影響，舌部干渉音などの騒音特性に関する研究など多くの研究例がある．また，製品の小型化に伴い，近年ではより広いアスぺクト比（軸方向長さ／直径）の範囲における羽根車を用い，空力特性の調査などが行われている．しかし，流れ場が複雑で軸対称でない上に性能に影響を及ぼす設定パラメータが多いため，一般的な設計方法など確立するためには解決すべき課題が多くある．山口らは貫流羽根車の基礎的知見を得るためケーシングなしの状態において実験と数値計算によって調査し，羽根車と逆方向に偏心渦が旋回する後回り変動が生じることを報告した．また，スパン長を変化させ，アスペクト比が偏心渦の旋回方向へ与える影響を調査している．しかし，これらの調査は羽根車周囲の境界が非対称であり，羽根車周囲の境界も旋回速度に影響することが考えられる．