抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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1987年より始まるムーンライト計画「高効率ガスタービンの開発」により,多くの課題が系統的に研究された。以来,ガスタービンの高効率化のうえで大型化とタービン入口温度TITの高温化を図り,圧縮機では燃焼器への供給空気量と圧力を増大することが進められてきた。このためには,圧縮機段数の増加を抑制して,構造設計要求を満たし,全体流量の増加,各段の空力負荷レベルの適正化,空力安定性の確保を実現する最適設計と実証が必須となる。TITの高温化と空気流量の増加に対応して周速は高速化し圧力比が増大している。初段動翼の周速マッハ数は遷音速域に達している。各段の負荷係数を適正なレベルに設計することによって年代ごとに段数の低減が図られてきたが,近年はさらなる圧力比の増加の一方で段数は据え置かれている。圧縮機内の流れには衝撃波を含む超音速領域,主流部亜音速流域,さらに粘性境界層流れや翼端漏れ流れが混在し,複雑な非線形問題となる。大容量の並列型計算システムの発達と精密計算格子発生法の進歩により,完全ナビエ・ストークス方程式とエネルギー方程式を発展形式で解析することが一般的となり,設計に反映し,修正法を示唆する不可欠なツールとなっている。コンバインドサイクル発電の効率の向上と大容量化の要求にともない圧縮機にはよりいっそうの圧力比と風量の増加が要求される。また,自然エネルギーによる発電量の変動を補う急速起動ガスタービンの開発も要求されるであろう。課題はマッハ数の増加にともなう損失増加を抑制しつつ,新たな技術を投入して効率を向上すること,また,安定な起動条件を確保することになる。
