軸流圧縮機段 — サージ予測とケーシングトリートメント

重要な区別だ。ストール（回転失速）は翼列の一部に局所的な剥離セルが発生し、回転方向に伝播する現象。サージは圧縮機全体の流れが周期的に逆流する系統不安定だ。

• 回転失速: 局所的・翼列内部の現象。圧力変動は翼通過周波数より低い
• サージ: 系統全体。流れが完全に逆転するディープサージでは振動・破損の危険

非常に難しい。サージは圧縮機だけでなく下流のプレナム容積やダクト系の特性に依存するから、GreitzerのBパラメータモデルのような系統モデルとCFDを連成させるアプローチが研究されている。

$U$:翼周速、$a$:音速、$V_p$:プレナム容積、$A_c$:圧縮機流路面積、$L_c$:圧縮機長さ。$B > 0.7$ 程度でサージに移行しやすいとされる。

シュラウド側に周方向の溝や軸方向のスロットを設けて、チップ付近の低運動量流体を再エネルギー化する手法だ。CFDでは溝の形状・深さ・幅をパラメトリックに変えて最適化する。

そう。航空エンジンでは鳥の吸い込みやエンジン加減速時にサージマージンが食われるから、トリートメントによる保険は重要なんだ。

伝統的にはベジエ曲線やNURBSで翼断面を記述し、遺伝的アルゴリズム（GA）や代理モデル（Kriging, RBF）ベースの最適化を行う。最近ではベイズ最適化やニューラルネットワークによるサロゲートモデルも増えている。

FINE/Designに最適化エンジンが組み込まれていて、AutoGrid5+FINE/Turbo+Design環境で翼形状パラメトリックスタディから多目的最適化まで一貫して行える。Ansys側ではoptiSLangとの連携が一般的だ。