JP2000045703A - 軸流タービン翼列 - Google Patents
軸流タービン翼列Info
- Publication number
- JP2000045703A JP2000045703A JP10210878A JP21087898A JP2000045703A JP 2000045703 A JP2000045703 A JP 2000045703A JP 10210878 A JP10210878 A JP 10210878A JP 21087898 A JP21087898 A JP 21087898A JP 2000045703 A JP2000045703 A JP 2000045703A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- blade
- cascade
- width
- wing
- throat
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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 軸流タービン翼列における２次流れ渦の発生
を抑制し２次流れ損失を低減できる軸流タービン翼列を
提供することを課題とする。 【解決手段】 周方向に翼列を形成するように複数の翼
を備えた軸流タービン翼列において、各翼の上下の翼端
における流路巾が翼高さ中央における流路巾より狭く、
且つ前記各翼の上下の翼端における喉幅が他の翼高さ位
置における喉幅より小さくないように形成されてなるこ
とを特徴とする軸流タービン翼列。
を抑制し２次流れ損失を低減できる軸流タービン翼列を
提供することを課題とする。 【解決手段】 周方向に翼列を形成するように複数の翼
を備えた軸流タービン翼列において、各翼の上下の翼端
における流路巾が翼高さ中央における流路巾より狭く、
且つ前記各翼の上下の翼端における喉幅が他の翼高さ位
置における喉幅より小さくないように形成されてなるこ
とを特徴とする軸流タービン翼列。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、蒸気タービン、ガ
スタービン等の軸流タービン翼列に関する。
スタービン等の軸流タービン翼列に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の軸流タービン翼列内部流れの模式
図を図５に示し、説明する。図５において、２は翼端壁
である。作動流体３が軸流タービン翼列１（以下、単に
「翼列１」という）を通過する際、翼端壁２付近におい
て、作動流体３の流れは翼端壁２との摩擦によって運動
エネルギーを失う。失われた運動エネルギーは動力とし
て取り出すことができないため、損失と呼ばれる。
図を図５に示し、説明する。図５において、２は翼端壁
である。作動流体３が軸流タービン翼列１（以下、単に
「翼列１」という）を通過する際、翼端壁２付近におい
て、作動流体３の流れは翼端壁２との摩擦によって運動
エネルギーを失う。失われた運動エネルギーは動力とし
て取り出すことができないため、損失と呼ばれる。
【０００３】翼端壁２付近の損失の大きな流体は２次流
れ渦４を形成する。２次流れ渦４は翼腹面５と翼背面６
との間の圧力差によって生ずるクロスフロー７によって
さらに大きく発達し、損失を増加させながら翼列１の下
流へと流出する。翼端壁２及び２次流れ渦４の作用によ
って発生する損失は２次流れ損失と呼ばれる。
れ渦４を形成する。２次流れ渦４は翼腹面５と翼背面６
との間の圧力差によって生ずるクロスフロー７によって
さらに大きく発達し、損失を増加させながら翼列１の下
流へと流出する。翼端壁２及び２次流れ渦４の作用によ
って発生する損失は２次流れ損失と呼ばれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、軸流タービ
ン翼列における上記のような問題点に鑑み、２次流れ渦
の発生を抑制し２次流れ損失を低減できる軸流タービン
翼列を提供することを課題とするものである。
ン翼列における上記のような問題点に鑑み、２次流れ渦
の発生を抑制し２次流れ損失を低減できる軸流タービン
翼列を提供することを課題とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記した課題
を解決するためになされたものであって、周方向に翼列
を形成するように複数の翼を備えた軸流タービン翼列に
おいて、各翼の上下の翼端における流路巾が翼高さ中央
における流路巾より狭く、且つ前記各翼の上下の翼端に
おける喉幅が他の翼高さ位置における喉幅より小さくな
いように形成されてなることを特徴とする軸流タービン
翼列を提供するものである。
を解決するためになされたものであって、周方向に翼列
を形成するように複数の翼を備えた軸流タービン翼列に
おいて、各翼の上下の翼端における流路巾が翼高さ中央
における流路巾より狭く、且つ前記各翼の上下の翼端に
おける喉幅が他の翼高さ位置における喉幅より小さくな
いように形成されてなることを特徴とする軸流タービン
翼列を提供するものである。
【０００６】すなわち本発明によれば、翼列内において
は翼端壁付近の作動流体の流量を低減して２次流れ渦の
発生を抑制し、２次流れ損失を低減し、かつ喉部では作
動流体の流量を翼高さ方向に均一化して、下流側翼列に
対して作動流体の一様な流入を与えることができるもの
である。
は翼端壁付近の作動流体の流量を低減して２次流れ渦の
発生を抑制し、２次流れ損失を低減し、かつ喉部では作
動流体の流量を翼高さ方向に均一化して、下流側翼列に
対して作動流体の一様な流入を与えることができるもの
である。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について図
１ないし図４にもとづいて説明する。図１（ａ）は本発
明の実施の一形態に係る軸流タービン翼列の一部の翼配
置を示す斜視図であり、同図（ｂ）は、（ａ）に示す翼
の翼形断面図である。図２（ａ）は本発明の実施の一形
態に係る軸流タービン翼列の一部の翼配置における喉部
を示す斜視図であり、同図（ｂ）および（ｃ）は喉部の
別の例の説明図である。
１ないし図４にもとづいて説明する。図１（ａ）は本発
明の実施の一形態に係る軸流タービン翼列の一部の翼配
置を示す斜視図であり、同図（ｂ）は、（ａ）に示す翼
の翼形断面図である。図２（ａ）は本発明の実施の一形
態に係る軸流タービン翼列の一部の翼配置における喉部
を示す斜視図であり、同図（ｂ）および（ｃ）は喉部の
別の例の説明図である。
【０００８】図１（ａ）および（ｂ）に示す通り、本実
施の形態に係る翼列１は、各翼が上下の翼端１０では厚
肉のため翼前縁１１側の流路幅Ａが狭い翼形であって、
翼高さ中央部１２では薄肉のため翼前縁１１側の流路幅
Ａが広い翼形となっており、これらの翼形を翼高さＨ方
向に滑らかに接合した形状を有している。
施の形態に係る翼列１は、各翼が上下の翼端１０では厚
肉のため翼前縁１１側の流路幅Ａが狭い翼形であって、
翼高さ中央部１２では薄肉のため翼前縁１１側の流路幅
Ａが広い翼形となっており、これらの翼形を翼高さＨ方
向に滑らかに接合した形状を有している。
【０００９】また、図２（ａ）に示すように、翼列１に
おける各翼の翼後縁１３と隣り合う翼の翼背面５との間
に形成される喉部１４は、喉幅Ｂが（喉面積Ｓ／翼高さ
Ｈ）によって求まる平均喉幅よりも上下の翼端１０で大
きく、翼高さ中央部１２で小さくなっている。ただし、
喉幅Ｂはこれに限らず、他の喉部１４の例を図２（ｂ）
あるいは（ｃ）に示すように、喉幅Ｂは翼高さＨ方向に
一定であってもよい。すなわち、図３に翼高さ位置と喉
幅の分布の関係を示すように、翼高さＨ方向の喉幅Ｂの
分布は一定直線Ｃ、または谷形Ｄの形状となる。
おける各翼の翼後縁１３と隣り合う翼の翼背面５との間
に形成される喉部１４は、喉幅Ｂが（喉面積Ｓ／翼高さ
Ｈ）によって求まる平均喉幅よりも上下の翼端１０で大
きく、翼高さ中央部１２で小さくなっている。ただし、
喉幅Ｂはこれに限らず、他の喉部１４の例を図２（ｂ）
あるいは（ｃ）に示すように、喉幅Ｂは翼高さＨ方向に
一定であってもよい。すなわち、図３に翼高さ位置と喉
幅の分布の関係を示すように、翼高さＨ方向の喉幅Ｂの
分布は一定直線Ｃ、または谷形Ｄの形状となる。
【００１０】本実施の形態に係る軸流タービン翼列は、
上述のように構成されているので、図１中に示すよう
に、作動流体３が翼前縁１１側から翼列１に流入する場
合、翼前縁１１付近の翼間の流路幅Ａは上下の翼端１０
で狭く、翼高さ中央１２で広くなっているため、翼列１
の子午面内の作動流体３の流線を示す図４のとおり、翼
前縁１１側では作動流体３の流量が翼高さ中央１２付近
に集中する。その結果、翼端壁２付近の作動流体３の流
量は減少し、２次流渦の発生が抑制され、２次流れ損失
が低減される。
上述のように構成されているので、図１中に示すよう
に、作動流体３が翼前縁１１側から翼列１に流入する場
合、翼前縁１１付近の翼間の流路幅Ａは上下の翼端１０
で狭く、翼高さ中央１２で広くなっているため、翼列１
の子午面内の作動流体３の流線を示す図４のとおり、翼
前縁１１側では作動流体３の流量が翼高さ中央１２付近
に集中する。その結果、翼端壁２付近の作動流体３の流
量は減少し、２次流渦の発生が抑制され、２次流れ損失
が低減される。
【００１１】一方、翼列１出口の翼後縁１３付近では、
図２（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、喉幅Ｂが翼
高さＨ方向に一定、もしくは（喉面積Ｓ／翼高さＨ）に
よって定義される平均喉幅に比べて喉幅Ｂが上下の翼端
１０で大きく、翼高さ中央１２で小さくなる分布を有す
る。
図２（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、喉幅Ｂが翼
高さＨ方向に一定、もしくは（喉面積Ｓ／翼高さＨ）に
よって定義される平均喉幅に比べて喉幅Ｂが上下の翼端
１０で大きく、翼高さ中央１２で小さくなる分布を有す
る。
【００１２】すなわち、各翼の上下の翼端における喉幅
が他の翼高さ位置における喉幅よりも小さくないもので
あるので、図４に示すように、翼前縁１１側では翼高さ
中央１２に偏っていた作動流体３の流量の一部は喉幅Ｂ
の広い翼端１０へ向かい、翼高さＨ方向の作動流体３の
流量分布は全体に均一化される。これによって、下流側
翼列に対しては翼高さＨ方向に一様な作動流体３の流入
を与えることができるものである。
が他の翼高さ位置における喉幅よりも小さくないもので
あるので、図４に示すように、翼前縁１１側では翼高さ
中央１２に偏っていた作動流体３の流量の一部は喉幅Ｂ
の広い翼端１０へ向かい、翼高さＨ方向の作動流体３の
流量分布は全体に均一化される。これによって、下流側
翼列に対しては翼高さＨ方向に一様な作動流体３の流入
を与えることができるものである。
【００１３】
【発明の効果】以上本発明によれば、軸流タービン翼列
を、周方向に翼列を形成するように複数の翼を備えた軸
流タービン翼列において、各翼の上下の翼端における流
路巾が翼高さ中央における流路巾より狭く、且つ前記各
翼の上下の翼端における喉幅が他の翼高さ位置における
喉幅より小さくないように形成されてなるように構成し
たので、翼列内において翼端における流路幅が翼高さ中
央における流路幅よりも狭いので翼端壁付近の作動流体
の流量が低減して２次流れ渦の発生が抑制され、２次流
れ損失が低減し、かつ喉部では喉部の上記形状により作
動流体の流量が翼高さ方向で均一化され、下流側翼列に
対して作動流体の一様な流入を与えることができる。
を、周方向に翼列を形成するように複数の翼を備えた軸
流タービン翼列において、各翼の上下の翼端における流
路巾が翼高さ中央における流路巾より狭く、且つ前記各
翼の上下の翼端における喉幅が他の翼高さ位置における
喉幅より小さくないように形成されてなるように構成し
たので、翼列内において翼端における流路幅が翼高さ中
央における流路幅よりも狭いので翼端壁付近の作動流体
の流量が低減して２次流れ渦の発生が抑制され、２次流
れ損失が低減し、かつ喉部では喉部の上記形状により作
動流体の流量が翼高さ方向で均一化され、下流側翼列に
対して作動流体の一様な流入を与えることができる。
【図１】（ａ）は本発明の実施の一形態に係る軸流ター
ビン翼列の一部の翼配置を示す斜視図であり、（ｂ）は
（ａ）に示す翼の翼形断面図である。
ビン翼列の一部の翼配置を示す斜視図であり、（ｂ）は
（ａ）に示す翼の翼形断面図である。
【図２】（ａ）は本発明の実施の一形態に係る軸流ター
ビン翼列の一部の翼配置における喉部を示す斜視図であ
り、（ｂ）および（ｃ）は喉部の別の例の説明図であ
る。
ビン翼列の一部の翼配置における喉部を示す斜視図であ
り、（ｂ）および（ｃ）は喉部の別の例の説明図であ
る。
【図３】翼高さ位置と喉幅の分布の関係を示す図であ
る。
る。
【図４】翼列の子午面内の作動流体の流線を示す説明図
である。
である。
【図５】従来の軸流タービン翼列内部流れの模式図であ
る。
る。
１ 翼列 ２ 翼端壁 ３ 作動流体 ４ ２次流れ渦 ５ 翼腹面 ６ 翼背面 ７ クロスフロー １０ 翼端 １１ 翼前縁 １２ 翼高さ中央部 １３ 翼後縁 １４ 喉部
Claims (1)
- 【請求項１】 周方向に翼列を形成するように複数の翼
を備えた軸流タービン翼列において、各翼の上下の翼端
における流路巾が翼高さ中央における流路巾より狭く、
且つ前記各翼の上下の翼端における喉幅が他の翼高さ位
置における喉幅より小さくないように形成されてなるこ
とを特徴とする軸流タービン翼列。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10210878A JP2000045703A (ja) | 1998-07-27 | 1998-07-27 | 軸流タービン翼列 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10210878A JP2000045703A (ja) | 1998-07-27 | 1998-07-27 | 軸流タービン翼列 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000045703A true JP2000045703A (ja) | 2000-02-15 |
Family
ID=16596600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10210878A Withdrawn JP2000045703A (ja) | 1998-07-27 | 1998-07-27 | 軸流タービン翼列 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000045703A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100436837C (zh) * | 2005-10-25 | 2008-11-26 | 西北工业大学 | 一种提高气动稳定性的叶栅布局 |
| CN101846098B (zh) * | 2009-03-24 | 2012-07-04 | 西北工业大学 | 一种增加气动负荷及稳定性的压气机叶栅的叶片排布方式 |
| CN104121042A (zh) * | 2013-04-24 | 2014-10-29 | 哈米尔顿森德斯特兰德公司 | 用于空气循环机的涡轮喷嘴和护罩 |
| WO2019097757A1 (ja) * | 2017-11-17 | 2019-05-23 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | タービンノズル及びこのタービンノズルを備える軸流タービン |
| US10859094B2 (en) | 2018-11-21 | 2020-12-08 | Honeywell International Inc. | Throat distribution for a rotor and rotor blade having camber and location of local maximum thickness distribution |
| US11280199B2 (en) | 2018-11-21 | 2022-03-22 | Honeywell International Inc. | Throat distribution for a rotor and rotor blade having camber and location of local maximum thickness distribution |
| CN115264599A (zh) * | 2022-08-04 | 2022-11-01 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种导流装置、风机及空调器 |
-
1998
- 1998-07-27 JP JP10210878A patent/JP2000045703A/ja not_active Withdrawn
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100436837C (zh) * | 2005-10-25 | 2008-11-26 | 西北工业大学 | 一种提高气动稳定性的叶栅布局 |
| CN101846098B (zh) * | 2009-03-24 | 2012-07-04 | 西北工业大学 | 一种增加气动负荷及稳定性的压气机叶栅的叶片排布方式 |
| CN104121042A (zh) * | 2013-04-24 | 2014-10-29 | 哈米尔顿森德斯特兰德公司 | 用于空气循环机的涡轮喷嘴和护罩 |
| WO2019097757A1 (ja) * | 2017-11-17 | 2019-05-23 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | タービンノズル及びこのタービンノズルを備える軸流タービン |
| JP2019094779A (ja) * | 2017-11-17 | 2019-06-20 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | タービンノズル及びこのタービンノズルを備える軸流タービン |
| CN110869585A (zh) * | 2017-11-17 | 2020-03-06 | 三菱日立电力***株式会社 | 涡轮喷嘴及具备该涡轮喷嘴的轴流涡轮 |
| US11162374B2 (en) | 2017-11-17 | 2021-11-02 | Mitsubishi Power, Ltd. | Turbine nozzle and axial-flow turbine including same |
| CN110869585B (zh) * | 2017-11-17 | 2022-08-09 | 三菱重工业株式会社 | 涡轮喷嘴及具备该涡轮喷嘴的轴流涡轮 |
| US10859094B2 (en) | 2018-11-21 | 2020-12-08 | Honeywell International Inc. | Throat distribution for a rotor and rotor blade having camber and location of local maximum thickness distribution |
| US11280199B2 (en) | 2018-11-21 | 2022-03-22 | Honeywell International Inc. | Throat distribution for a rotor and rotor blade having camber and location of local maximum thickness distribution |
| US11378093B2 (en) | 2018-11-21 | 2022-07-05 | Honeywell International Inc. | Throat distribution for a rotor and rotor blade having camber and location of local maximum thickness distribution |
| CN115264599A (zh) * | 2022-08-04 | 2022-11-01 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种导流装置、风机及空调器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20051004 |