わかりやすいガスタービン/大岩紀生

大岩紀生
共立出版
機械システム入門シリーズ 9
ISBN：4320080890/9784320080898
発売日:2010年03月

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【内容紹介】
1998年に12月に初版を出してからすでに12年が経ち、この間の産業用および航空機用ガスタービンエンジンの発展は著しい。たとえば、タービン翼冷却技術の著しい進展により、当時、1350度であった複合サイクル用ガスタービンの入口温度が1500度まで上げられ、さらに1700~1800度の入口温度のガスタービンがすでに設計されていると聞く。その過程の詳細を本書で紹介することは、拙著の範囲を逸脱していると考えられるので、ここではこの12年間の講義体験に基づいて、必要性を感じた単位表記の修正といくつかの項目についての補足説明を加えることとする。
まず第1点は、エネルギーの単位表記の修正である。初版では、記号で書かれたエネルギーの単位を一貫して「kJ」あるいは「kJ/kg」としてきた。ところが、たとえば基準状態(273.15 K、101.325 kPa)における空気中の音速の計算に際して、音速の定義式 a=(kRT)1/2のガス定数にR=0.287kJ/kg・Kを代入し、a=10.5 m/sと解答して何の疑問を感じない学生に多く出会った。空気中の音速がカール・ルイスやベン・ジョンソンより遅いのか、と何度も注意した。ちょうどその頃、恩師から「単位の表記を「kJ/kg」から「J/kg」に修正した方がよい」との忠告を得たこともあって、状態量等の記号の単位表記を「J」および「J/kg」に修正することとした。
第2点は、タービンの静翼と動翼内あるいはジェットエンジンのノズル内におけるエネルギー変換である「流体の加速」についての概説の必要性である。これに関しては、「ノズル内の1次元等エントロピー流れ」の記述から、流体の加速とノズル形状の関係に的を絞って簡潔に補足した。
最後は、第5章の「5.1.2 軸流圧縮機の段と段効率」および「5.1.3 軸流圧縮機内の流動様式」に対する簡単な補足で、5.2 軸流タービンの記述との整合性をもたせた。