航空エンジン用高負荷低圧タービン翼の高効率化に関する研究（翼厚みが正圧面剥離及び空力性能に与える影響）

摘要

近年，航空機産業では環境への配慮と運航コスト削減のため，高い環境適合性を備えかつ低燃費なエンジンの開発·実用化が必要不可欠となっている．そこで現在主流となっているのが高バイパス比ターボファンエンジンと呼ばれるものである．ターボファンエンジンにおいてはエンジン推力の大半をファンの駆動により得ており，そのファンはエンジン最後方に位置する低圧タービンにより同軸で駆動されていることから，低圧タービンの高性能化はエンジン全体の高性能化に大きく寄与するものと考えられる．一方，本研究で対象としているような高負荷低圧タービン翼においては，エンジンの軽量化を目的とした薄翼化及び翼枚数の削減に伴い，比較的キャンパー角が大きな薄翼形状が多用されている．このような高負荷低圧タービン翼正圧面においてはその腹面側（正圧面側）に流体が流れ込むことができず，正圧面において大規模な剥離再循環領域が生じているが，この剥離再循環領域の存在が翼の空力性能に与える影響については明らかになってはいない．そこで本研究においては，正圧面翼形状を変更し翼厚みを増すことで正圧面剥離の抑制を図り，正圧面剥離抑制効果が空力性能に及ぼす影響を実験及び数値解解析2つのアプローチにより明らかにすることを目的としている．