JP2007154786A - Francis turbine runner and hydraulic machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高い水力効率を示し、キャビテーション特性の優れたフランシス形水車ランナおよび水力機械に関する。 The present invention relates to a Francis turbine runner and a hydraulic machine that exhibit high hydraulic efficiency and excellent cavitation characteristics.
水力機械の内部に水が流れる際、運転点によっては二次流れやそれに起因する水力損失が発生し、圧力や速度などの物理量が急激に変化することもあるが、効率向上の点からは、このような物理量をなるべく単調な分布とすることが求められている。このため従来のフランシス形水車ランナでは、できる限り滑らかで単調な形状変化となるように設計されている。 When water flows inside the hydraulic machine, depending on the operating point, a secondary flow or hydraulic loss resulting from it may occur, and physical quantities such as pressure and speed may change suddenly. Such physical quantities are required to have a monotonous distribution as much as possible. For this reason, the conventional Francis turbine runner is designed to be as smooth and monotonous as possible.
図7(a)は、従来のフランシス形水車ランナ形状の子午面上への展開図、すなわち子午面形状図を示している。また図7(b)においては、ランナ羽根入口端部2とバンド流水面3とが交わる交点Psからのバンド流水面に沿った子午面距離Lを、ランナ羽根入口端部2とバンド流水面3とが交わる前記交点Psからランナ羽根出口端部13とバンド流水面3とが交わる交点Peまでの子午面距離Lbで割った子午面距離比L/Lbが横軸に示され、バンド12とクラウン10とに内接するよう形成されるある仮想円20の直径(子午面流路幅)Wを、ランナ羽根入口端部2とバンド流水面3とが交わる交点Psにおいてバンド12とクラウン10とに内接するよう形成される仮想円20の直径(入口子午面流路幅)Wsで割った子午面流路幅比W/Wsが縦軸に示されている。
FIG. 7A shows a development view on the meridian surface of the conventional Francis turbine runner shape, that is, a meridional shape diagram. In FIG. 7B, the meridian plane distance L along the band flow surface from the intersection Ps where the runner blade inlet
図7(b)から分かるように、子午面流路幅はランナ羽根入口端部2からランナ羽根出口端部13にかけて単調に増加する形状となっている。
As can be seen from FIG. 7 (b), the meridian flow path width has a shape that monotonously increases from the runner
ここで子午面距離比L/Lbに対する圧力面1aと負圧面1bにおける圧力係数Cpの変化を示すと、図8のようになる。この圧力係数Cpは、ランナ羽根1表面の静圧を基準圧力と水車有効落差で無次元化したものであるため、圧力分布を反映させたものになっている。
Here, changes in the pressure coefficient Cp on the
図8に示すように、従来ランナ羽根1の負圧面1bにおける圧力は、ランナ羽根入口端部2付近で一度局所的に低下し(A部)、その下流側で回復(B部)した後、ランナ羽根出口端部13にかけて再び低下していく分布になる。この圧力分布の非単調性は二次流れによる水の流れの効率を低下させる原因となり、またA部における局所的な圧力降下が大きくなれば入口キャビテーションが発生する場合もある。
As shown in FIG. 8, the pressure on the
このような好ましくない圧力分布を改善して二次流れやそれによる効率低下を抑制するために、ランナ羽根1の形状を微少範囲内で適正化することは提案されている(例えば特許文献1及び非特許文献1)。
しかしながらランナ羽根1の形状を微少範囲内で適正化することでは、負圧面1bの圧力分布が比較的小さくしか変化しないのに対して、ランナ羽根1の圧力面1aの圧力分布が大きく変化してしまう傾向がある。このため、ランナ羽根1の負圧面1bの圧力分布を適正化するには、ランナ羽根1の形状を大幅に変更する必要があり、設計仕様からずれるなど、新たな問題点が浮上する。
However, by optimizing the shape of the
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、二次流れを抑制してランナ羽根内における水力効率を向上させ、かつランナ羽根内の局所的な圧力降下を解消してキャビテーション特性を改善することができるフランシス形水車ランナを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such points, and suppresses secondary flow to improve hydraulic efficiency in the runner blades, and eliminates a local pressure drop in the runner blades. An object of the present invention is to provide a Francis turbine runner capable of improving the characteristics.
本発明は、クラウンと、バンドと、前記クラウンと前記バンドとの間に配置された複数枚のランナ羽根とを備えたフランシス形水車ランナにおいて、前記ランナ羽根の形状を前記ランナ羽根の子午面上へ展開して見た場合に、前記バンドと前記クラウンとに内接するよう形成される仮想円が、前記ランナ羽根入口端部と前記ランナ羽根出口端部との間であって、前記ランナ羽根入口端部と前記バンド流水面とが交わる交点Ps以外の点でバンドに接する際、当該仮想円の直径Wが最小となるようにしたことを特徴とするフランシス形水車ランナ。 The present invention provides a Francis type turbine runner having a crown, a band, and a plurality of runner blades disposed between the crown and the band, and the shape of the runner blade is set on the meridian plane of the runner blade. When expanded, the virtual circle formed to be inscribed in the band and the crown is between the runner blade inlet end and the runner blade outlet end, and the runner blade inlet A Francis turbine runner characterized in that the diameter W of the imaginary circle is minimized when contacting the band at a point other than the intersection Ps where the end and the band flow surface intersect.
本発明によれば、二次流れを抑制してランナ羽根内における水力効率を向上させ、かつランナ羽根内の局所的な圧力降下を解消してキャビテーション特性を改善するフランシス形水車ランナ及び水力機械を提供することができる。 According to the present invention, there is provided a Francis turbine runner and hydraulic machine that suppresses secondary flow to improve hydraulic efficiency in the runner blades and eliminates a local pressure drop in the runner blades to improve cavitation characteristics. Can be provided.
第1の実施の形態
以下、本発明に係るランシス形水車ランナの第1の実施の形態について、図面を参照して説明する。ここで、図1(a)(b)乃至図3は本発明の第1の実施の形態を示す図である。このうち図1(a)は、本実施の形態におけるフランシス形水車ランナの子午面形状図を示している。
First Embodiment Hereinafter, a first embodiment of a ransis type turbine runner according to the present invention will be described with reference to the drawings. Here, FIGS. 1A and 1B to FIG. 3 are views showing a first embodiment of the present invention. Among these, Fig.1 (a) has shown the meridian surface figure of the Francis type turbine runner in this Embodiment.
図1(a)に示すように本発明によるフランシス形水車ランナは、クラウン10と、バンド12と、これらクラウン10およびバンド12間に配置される複数枚のランナ羽根1とを備えている。
As shown in FIG. 1A, the Francis-type turbine runner according to the present invention includes a
このうちランナ羽根1は、図1(a)に示すように、水の流入する側に設けられたランナ羽根入口端部2と、水の流出する側に設けられたランナ羽根出口端部13とを有している。
Among these, as shown in FIG. 1A, the
図1(a)(b)に示すように、このランナ羽根1の形状を、ランナ羽根1の子午面上へ展開して見た場合に、仮想円20がランナ羽根入口端部2とランナ羽根出口端部13との間であって、ランナ羽根入口端部2とバンド流水面3とが交わる交点Ps以外の点Pでバンド12に接する際に、バンド12とクラウン10とに内接するよう形成される仮想円20の直径(子午面流路幅)Wが、最小となっている。
As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), when the shape of the
具体的には、図1(a)において、仮想円20は、ランナ羽根入口端部2とランナ羽根出口端部13との間であって、ランナ羽根入口端部2とバンド流水面3とが交わる交点Ps以外の点Pminで、直径が最小値Wminとなる仮想円20aを形成している。
Specifically, in FIG. 1A, the
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について述べる。 Next, the operation of the present embodiment having such a configuration will be described.
図1(b)において、ランナ羽根入口端部2とバンド流水面3とが交わる交点Psからのバンド流水面3に沿った子午面距離Lを、ランナ羽根入口端部2とバンド流水面3とが交わる交点Psからランナ羽根出口端部13とバンド流水面3とが交わる交点Peまでの子午面距離Lbで割った子午面距離比L/Lbが横軸に示され、バンド12とクラウン10とに内接するよう形成されるある仮想円20の直径Wを、ランナ羽根入口端部2とバンド流水面3とが交わる交点Psにおいてバンド12とクラウン10とに内接するよう形成される仮想円20の直径(入口子午面流路幅)Wsで割った子午面流路幅比W/Wsを縦軸に示されている。
In FIG. 1 (b), the meridional surface distance L along the
図1(b)に示すように、従来のフランシス形水車ランナにおいては、子午面流路幅比W/Wsの値は、子午面距離比L/Lbに対して単調に増加していくのに対して、本発明のフランシス形水車ランナにおいては、子午面流路幅比W/Wsは、子午面距離比L/Lbが約0.2となる最小地点Pminで最小値Wmin/Wsをとっている。すなわち図1(a)に示すように、バンド12は最小地点Pmin近傍で大きな曲率を有しており、子午面流路幅Wが最も小さくなっている。
As shown in FIG. 1B, in the conventional Francis type turbine runner, the meridional channel width ratio W / Ws monotonically increases with respect to the meridional plane distance ratio L / Lb. On the other hand, in the Francis turbine runner of the present invention, the meridional channel width ratio W / Ws takes the minimum value Wmin / Ws at the minimum point Pmin where the meridional plane distance ratio L / Lb is about 0.2. Yes. That is, as shown in FIG. 1A, the
このため、最小地点Pmin近傍において、バンド12が大きな曲率を有し、かつ子午面流路幅Wが狭くなることによって、ランナ羽根1内を流れる水の速度を速くすることができる。このため、ベルヌーイの定理に従って、最小地点Pmin近傍における負圧面1bにかかる圧力を低下させることができる。
For this reason, in the vicinity of the minimum point Pmin, the
このため、Lmin/Lb(=約0.2)近傍において、圧力面1aと負圧面1bとの圧力差に基づくランナ羽根1にかかる負荷が増大し、その代わりに、他の部分において、ランナ羽根1にかかる負荷が減少する。この結果、流水によってランナ羽根1の負圧面1bにかかる圧力の分布は、ランナ羽根入口端部2からランナ羽根出口端部13にかけて滑らかになる。
For this reason, in the vicinity of Lmin / Lb (= about 0.2), the load applied to the
このため図2に示すように、ランナ羽根1の負圧面1bにおける圧力係数Cpは、ランナ羽根入口端部2からランナ羽根出口端部13にかけて緩やかに変化する。
For this reason, as shown in FIG. 2, the pressure coefficient Cp at the
この結果、フランシス形水車ランナ内において二次流れが抑制されてランナ羽根1内における水力効率を向上させることができる。また、ランナ羽根入口端部2近傍での局所的な圧力降下が解消され、かつランナ羽根出口端部13近傍での圧力が上昇するため、キャビテーション特性を改善することができる。
As a result, the secondary flow is suppressed in the Francis turbine runner, and the hydraulic efficiency in the
なおバンド12をこのような形状にするには、ランナ羽根入口端部2近傍におけるクラウン10の曲率を小さくし、かつランナ羽根入口端部2近傍におけるバンド12の曲率を大きくする必要がある。
In order to form the
また、子午面流路幅を極端に狭くすると、流速が増加することによって摩擦損失が増大し、かつ幾何学的形状の不均衡による水力損失が増大するため、水力効率が低下する。 Further, if the meridional channel width is extremely narrow, the frictional loss increases due to the increase in the flow velocity, and the hydraulic loss due to geometric imbalance increases, resulting in a decrease in hydraulic efficiency.
すなわち図3に示すように、バンド12とクラウン10とに内接するよう形成される最小の仮想円20aの直径Wminを、ランナ羽根入口端部2とバンド流水面3とが交わる交点Psにおいてバンド12とクラウン10とに内接するよう形成される仮想円20の直径Wsで割った値Wmin/Wsが0.9より小さくなると、摩擦や幾何学的形状の不均衡による水力損失が増大してしまう。このためWmin/Wsは、水力損失がほぼ一定の値で維持される0.9≦Wmin/Ws<1.0の関係を満たすようにバンド12の外面形状とクラウン10の内面形状を定めることが好ましい。
That is, as shown in FIG. 3, the diameter Wmin of the smallest
また従来のフランシス形水車ランナにおいて、ランナ羽根入口端部2近傍における負圧面1b側の圧力が一旦上昇する領域(図2及び図8のB地点近傍)は、通常は0.1≦L/Lb≦0.3を中心とした領域となる。
Further, in the conventional Francis type turbine runner, the region where the pressure on the
このため、バンド12とクラウン10とに内接するよう形成される仮想円20の直径Wが最小となる点Pminのランナ羽根入口端部2とバンド流水面3とが交わる交点Psからの子午面距離Lminを、ランナ羽根1のランナ羽根出口端部13とバンド流水面3表面とが交わる交点Peのランナ羽根入口端部2とバンド流水面3とが交わる交点Psからの子午面距離Lbで割った値Lmin/Lbが、0.1≦Lmin/Lb≦0.3の関係になるようバンド12の外面形状とクラウン10の内面形状を定めることによって、圧力分布の適正化をより効果的に行うことができる。
For this reason, the meridional plane distance from the intersection Ps where the runner
第2の実施の形態
次に図4により本発明の第2の実施の形態について説明する。なお図4に示す第2の実施の形態において、図1乃至図3に示す第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。ここで図4は、本実施の形態におけるフランシス形水車ランナの子午面形状図を示したものである。
Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the second embodiment shown in FIG. 4, the same parts as those in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. Here, FIG. 4 shows a meridian shape diagram of the Francis type turbine runner in the present embodiment.
図4に示す第2の実施の形態のバンド12のバンド流水面3は、ランナ羽根入口端部2近傍において、水平方向に延在した直線部3aと、当該直線部3aに連結部3bを介して設けられた曲線部3cとを有している。また、フランシス形水車ランナは、クラウン10の中心部を垂直方向に通る水車軸21を有し、当該水車軸21から連結部3bまでの距離R1が、水車軸21からランナ羽根入口端部2とバンド流水面3とが交わる交点Psまでの距離Rsよりも小さくなっている。他の構成は図1乃至図3に示す第1の実施の形態と略同一である。
The band flowing
図4に示すように、第2の実施の形態におけるフランシス形水車ランナは、第1の実施の形態と同様、バンド12とクラウン10とに内接するよう形成される仮想円20が、ランナ羽根入口端部2とランナ羽根出口端部13との間であって、ランナ羽根入口端部2とバンド流水面3とが交わる交点Ps以外の点でバンド流水面3に内接する際に、仮想円20の直径Wが最小となっている。
As shown in FIG. 4, in the Francis turbine runner in the second embodiment, the
このため、第1の実施の形態と同様、二次流れが抑制されてランナ羽根1内における水力効率を向上させることができる。また、ランナ羽根入口端部2近傍での局所的な圧力降下が解消され、かつランナ羽根出口端部13近傍での圧力が上昇するため、キャビテーション特性を改善することができる。
For this reason, as in the first embodiment, the secondary flow is suppressed and the hydraulic efficiency in the
また、水車軸21からバンド流水面3までの最小距離Rminと、水車軸21からランナ羽根入口端部2とバンド流水面3とが交わる交点Psまでの距離Rsと、連結部3bの水車軸21からの距離R1とが、0.5≦(Rs−R1)/(Rs−Rmin)≦0.8の関係を満たすようにすることで、第1の実施の形態で述べた0.9≦Wmin/Ws<1.0の関係を満たすことができるため、圧力分布の適正化をより効果的に行うことができる。
Further, the minimum distance Rmin from the
第3の実施の形態
次に図5により本発明の第3の実施の形態について説明する。なお図5に示す第3の実施の形態において、図1乃至図3に示す第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。ここで図5は、本実施の形態におけるフランシス形水車ランナの子午面形状図を示したものである。
Third Embodiment Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the third embodiment shown in FIG. 5, the same parts as those in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. Here, FIG. 5 shows a meridional shape diagram of the Francis type turbine runner in the present embodiment.
図5に示す第3の実施の形態は、フランシス形水車ランナのランナ中心高さ5からバンド流水面3まで垂直方向の距離が、水が流入する側のランナ羽根1のランナ羽根入口端部2と、水の流出する側のランナ羽根1のランナ羽根出口端部13との間であって、ランナ羽根入口端部2とバンド流水面3とが交わる交点Ps以外の点Phで最小となっているものであり、他の構成は図1乃至図3に示す第1の実施の形態と略同一である。ここでランナ中心高さとは、クラウン流水面最外径位置Pciと、バンド流水面最外径位置Pbiとの垂直距離Zbciを2等分する高さ位置のことである。
In the third embodiment shown in FIG. 5, the runner blade
図5に示すように、第3の実施の形態におけるフランシス形水車ランナは、第1の実施の形態と同様、バンド12とクラウン10とに内接するよう形成される仮想円20が、ランナ羽根入口端部2とランナ羽根出口端部13との間であって、ランナ羽根入口端部2とバンド流水面3とが交わる交点Ps以外の点でバンド流水面3に内接する際、仮想円20の直径Wが最小となっている。
As shown in FIG. 5, in the Francis turbine runner according to the third embodiment, the
このため、第1の実施の形態と同様、二次流れが抑制されてランナ羽根1内における水力効率を向上させることができる。また、ランナ羽根入口端部2近傍での局所的な圧力降下が解消され、かつランナ羽根出口端部13近傍での圧力が上昇するため、キャビテーション特性を改善することができる。
For this reason, as in the first embodiment, the secondary flow is suppressed and the hydraulic efficiency in the
また図5に示すように、ランナ中心高さ5からランナ羽根入口端部2とバンド流水面3とが交わる交点Psまでの垂直方向の距離Zsと、ランナ中心高さ5からバンド流水面3まで垂直方向の最小距離Zminと、ランナ羽根入口端部2とバンド流水面3とが交わる交点Psにおけるバンド12とクラウン10とに内接するよう形成される仮想円20の直径Wsとが、0<Zs−Zmin≦0.1×Wsの関係を満たすことで、第1の実施の形態で述べた0.9≦Wmin/Ws<1.0の関係を満たすことができるため、圧力分布の適正化をより効果的に行うことができる。
As shown in FIG. 5, the vertical distance Zs from the
第4の実施の形態
次に図6(a),(b)により本発明の第4の実施の形態について説明する。なお、図6(a),(b)に示す第4の実施の形態において、図1乃至図3に示す第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。ここで図6(a)は、本実施の形態におけるフランシス形水車ランナの子午面形状図を示したものであり、図6(b)は、フランシス形水車ランナを図6(a)のX方向から見た側面図である。
Fourth Embodiment Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 (a) and 6 (b). In the fourth embodiment shown in FIGS. 6A and 6B, the same parts as those in the first embodiment shown in FIGS. To do. Here, FIG. 6A shows a meridional shape of the Francis turbine runner according to the present embodiment, and FIG. 6B shows the Francis turbine runner in the X direction of FIG. 6A. It is the side view seen from.
ランナ羽根1は、図6(a),(b)に示すように、ランナ羽根1内を流れる水によって高い圧力のかかる圧力面1aと、低い圧力しかかからない負圧面1bとを有している。
As shown in FIGS. 6A and 6B, the
図6(a),(b)に示す第4の実施の形態は、ランナ中心高さ5からバンド流水面3までの垂直距離を羽根圧力面1a側から負圧面1b側にかけて滑らかに小さくしたものであり、他の構成は図1乃至図3に示す第1の実施の形態と略同一である。
In the fourth embodiment shown in FIGS. 6A and 6B, the vertical distance from the
図6(a),(b)に示すように、第4の実施の形態におけるフランシス形水車ランナは、第1の実施の形態と同様、バンド12とクラウン10とに内接するよう形成される仮想円20が、ランナ羽根入口端部2とランナ羽根出口端部13との間であって、ランナ羽根入口端部2とバンド流水面3とが交わる交点Ps以外の点でバンド流水面3に内接する際、仮想円20の直径Wが最小となっている。
As shown in FIGS. 6A and 6B, the Francis turbine runner according to the fourth embodiment is virtually formed so as to be inscribed in the
このため、第1の実施の形態と同様、二次流れが抑制されてランナ羽根1内における水力効率を向上させることができる。また、ランナ羽根入口端部2近傍での局所的な圧力降下が解消され、かつランナ羽根出口端部13近傍での圧力が上昇するため、キャビテーション特性を改善することができる。
For this reason, as in the first embodiment, the secondary flow is suppressed and the hydraulic efficiency in the
また図6(a),(b)に示すように、ランナ中心高さ5からバンド流水面3までの垂直距離が羽根圧力面1a側から負圧面1b側にかけて変化しているため、この変化を調整することによって、ランナ羽根1の負圧面1b側の圧力分布をより適正なものに調整することができる。
Further, as shown in FIGS. 6A and 6B, the vertical distance from the
1 ランナ羽根
1a 圧力面
1b 負圧面
2 ランナ羽根入口端部
3 バンド流水面
3a 直線部
3b 連結部
3c 曲線部
3P 内径側
3s 外径側
5 ランナ中心高さ
10 クラウン
12 バンド
13 ランナ羽根出口端部
20 仮想円
21 水車軸
DESCRIPTION OF
3s
Claims (8)
バンドと、
前記クラウンと前記バンドとの間に配置された複数枚のランナ羽根とを備えたフランシス形水車ランナにおいて、
前記ランナ羽根の形状を前記ランナ羽根の子午面上へ展開して見た場合に、
前記バンドと前記クラウンとに内接するよう形成される仮想円が、前記ランナ羽根入口端部と前記ランナ羽根出口端部との間であって、前記ランナ羽根入口端部と前記バンド流水面とが交わる交点Ps以外の点でバンドに接する際、当該仮想円の直径Wが最小となるようにしたことを特徴とするフランシス形水車ランナ。 With the crown,
With the band,
In the Francis type turbine runner comprising a plurality of runner blades arranged between the crown and the band,
When the shape of the runner blade is developed on the meridian surface of the runner blade,
An imaginary circle formed inscribed in the band and the crown is between the runner blade inlet end and the runner blade outlet end, and the runner blade inlet end and the band flow water surface A Francis turbine runner characterized in that the diameter W of the virtual circle is minimized when contacting the band at a point other than the intersecting point Ps.
前記ランナ羽根入口端部と前記バンド流水面とが交わる交点Psにおいて前記バンドに接する前記仮想円の直径Wsは、
0.9≦Wmin/Ws<1.0の関係を満たすことを特徴とする請求項1記載のフランシス形水車ランナ。 A minimum value Wmin of a diameter W of the virtual circle formed so as to be inscribed in the band and the crown;
The diameter Ws of the imaginary circle in contact with the band at the intersection Ps where the end of the runner blade inlet and the band flow surface intersect is
The Francis turbine runner according to claim 1, wherein a relationship of 0.9 ≦ Wmin / Ws <1.0 is satisfied.
前記ランナ羽根入口端部とバンドとが交わる交点Psから、前記ランナ羽根の前記ランナ羽根出口端部と前記バンド表面とが交わる交点Peまでの子午面距離Lbは、
0.1≦Lmin/Lb≦0.3の関係を満たすことを特徴とする請求項1記載のフランシス形水車ランナ。 A meridional plane distance Lmin from an intersection Ps where the end of the runner blade inlet and the band flow surface intersect to a point Pmin where the diameter W of the imaginary circle formed so as to be inscribed in the band and the crown is minimum. ,
The meridional plane distance Lb from the intersection Ps where the runner blade inlet end and the band intersect to the intersection Pe where the runner blade outlet end of the runner blade intersects the band surface is:
The Francis turbine runner according to claim 1, wherein a relationship of 0.1 ≦ Lmin / Lb ≦ 0.3 is satisfied.
前記クラウンの中心部を垂直方向に通る水車軸を有し、当該水車軸から前記連結部までの距離R1が、当該水車軸から前記ランナ羽根入口端部と前記バンド流水面とが交わる交点Psまでの距離Rsよりも小さくなっていることを特徴とする請求項1記載のフランシス形水車ランナ。 The band flowing water surface of the band has a straight portion extending in the horizontal direction, and a curved portion provided on the straight portion via a connecting portion,
It has a water wheel shaft that passes through the center of the crown in the vertical direction, and the distance R1 from the water wheel shaft to the connecting portion is from the water wheel shaft to the intersection Ps where the runner blade inlet end and the band flow water surface intersect. The Francis turbine runner according to claim 1, wherein the runner is less than the distance Rs.
前記水車軸から前記ランナ羽根入口端部と前記バンド流水面とが交わる交点Psまでの距離Rsと、
前記水車軸から前記連結部までの距離R1は、
0.5≦(Rs−R1)/(Rs−Rmin)≦0.8の関係を満たすことを特徴とする請求項4記載のフランシス形水車ランナ。 A minimum distance Rmin from the water wheel shaft to the band flow surface of the band;
A distance Rs from the water wheel shaft to an intersection Ps where the runner blade inlet end and the band water surface intersect;
The distance R1 from the water wheel shaft to the connecting portion is
5. The Francis turbine runner according to claim 4, wherein a relationship of 0.5 ≦ (Rs−R1) / (Rs−Rmin) ≦ 0.8 is satisfied.
フランシス形水車ランナのランナ中心高さから前記バンド流水面までの垂直方向の最小距離Zminと、
前記ランナ羽根入口端部と前記バンド流水面とが交わる交点Psにおける前記バンドと前記クラウンとに内接するよう形成される前記仮想円の直径Wsは、
0<Zs−Zmin≦0.1×Wsの関係を満たすことを特徴とする請求項6又は7のいずれかに記載のフランシス形水車ランナ。 A vertical distance Zs from the runner center height of the Francis turbine runner to the intersection Ps where the runner blade inlet end and the band flow surface intersect,
A minimum vertical distance Zmin from the runner center height of the Francis turbine runner to the band flow surface,
The diameter Ws of the imaginary circle formed so as to be inscribed in the band and the crown at the intersection Ps where the runner blade inlet end and the band flow water surface intersect,
8. The Francis turbine runner according to claim 6, wherein a relationship of 0 <Zs−Zmin ≦ 0.1 × Ws is satisfied.
Priority Applications (1)
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JP2005351993A JP2007154786A (en) | 2005-12-06 | 2005-12-06 | Francis turbine runner and hydraulic machine |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
2005
- 2005-12-06 JP JP2005351993A patent/JP2007154786A/en not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US11359596B2 (en) * | 2020-03-05 | 2022-06-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Francis-type turbine runner and Francis-type turbine |
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