JP4768361B2 - フランシス形ランナ及び水力機械 - Google Patents
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Description
回転軸に固着されたクラウンとリング状のバンドとの間に周方向に複数のランナ羽根が設けられたフランシス形ランナであって、
子午断面におけるランナ羽根の後縁のバンド側の縁線が、この縁線とバンドとの交点にてバンドの内面に対して鉛直に立てた線よりも上流側にあり、且つ下流側に向かって凹曲状に形成されているフランシス形ランナにおいて、
上記ランナ羽根後縁の縁線とバンドとの交点をP1b、P1bにてバンドの内面に対して鉛直に立てた線とランナ羽根後縁の縁線との交点をP2b、P1bとP2bとの間に形成される直線をLLb、直線LLbとランナ羽根後縁の縁線との距離の最大値をsbとすると、
0<sb/LLb<0.15
を満たすことを特徴とする。
回転軸に固着されたクラウンとリング状のバンドとの間に周方向に複数のランナ羽根が設けられたフランシス形ランナであって、
子午断面におけるランナ羽根の後縁のクラウン側の縁線が、上記縁線とクラウンとの交点にてクラウンの内面に対して鉛直に立てた線よりも上流側にあり、且つ下流側に向かって凹曲状に形成されているフランシス形ランナにおいて、
上記ランナ羽根後縁の縁線とクラウンとの交点をP1c、P1cにてクラウンの内面に対して鉛直に立てた線とランナ羽根後縁の縁線との交点をP2c、P1cとP2cとの間に形成される直線をLLc、直線LLcとランナ羽根後縁の縁線との距離の最大値をscとすると、
0<sc/LLc<0.15
を満たすことを特徴とする。
まず、図1は第1の実施の形態のフランシス形水車ランナの子午断面を示しており、水車ランナは、クラウン8、バンド9、及びランナ羽根10から形成されている。本第1実施形態においては、図1に示されるように、子午断面においてランナ羽根10の後縁の縁線10aのバンド側形状が、縁線10aとバンド9との交点P1bにてバンド9に対し鉛直に立てた線16よりも上流側にあり、且つ下流側に向かって凹曲状に形成されている点を特徴としている。
0<sb/LLb<0.15
と数値限定することで、設計点より水量の大きな運転点の子午面内の2次流れが効果的に低減され、水力損失発生を抑制することができる。
次に、本発明に係るフランシス形ランナの第2の実施の形態を図7乃至9を用いて説明する。なお、第1の実施の形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
0<sc/LLc<0.15
と数値限定することで、設計点より水量の小さな運転点の子午面内の2次流れが効果的に低減され、水力損失発生を抑制することができる。
図13は本発明の第1参考例のフランシス形水車ランナの子午断面を示している。本第1参考例が従来の水車ランナと異なるのは、図13に示される様に、子午断面においてランナ羽根10の後縁の縁線10aのクラウン側形状が、縁線10aとクラウン8の内面との交点Pcにてクラウンの内面に対し鉛直に立てた線21よりも上流側にあり、且つ、子午断面においてランナ羽根10の後縁の縁線10aのバンド側形状が、縁線10aとバンド9との交点Pbにてバンドに対し鉛直に立てた線16よりも上流側にあり、しかも上記縁線10aが下流方向に向かって凹曲状に形成されていることである。
0<s/LL<0.15
と数値限定することで、非設計点の子午面内の2次流れがより効果的に低減され、水力損失発生を抑制することができる。
次に、本発明に係るフランシス形ランナの第2参考例を図18,19を用いて説明する。なお、第1および第2の実施形態、第1参考例と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略してある。
0.05<Rb/LL<0.3
と数値限定することで、設計点より水量の大きな運転点の子午面内の2次流れが効果的に低減され、水力損失発生を抑制することができる。
次に、本発明に係るフランシス形ランナの第3参考例
を図23、24を用いて説明する。なお、第1および第2の実施形態、第1および第2参考例と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
0.05<Rc/LL<0.3
と数値限定することで、設計点より水量の小さな運転点の子午面内の2次流れが効果的に低減され、水力損失発生を抑制することができる。
次に、本発明に係るフランシス形ランナの第4参考例を図28を用いて説明する。なお、第1および第2の実施形態、第1乃至第3参考例と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
3 ガイドベーン
4 ランナ
5 吸出し管
8 クラウン
9 バンド
10 羽根
10a 羽根後縁の縁線
13 死水領域
16 バンド面に対し鉛直に立てた線
17 静圧が急激に回復するよどみ点領域
18 圧力勾配により外周側に作用する流体力
19 圧力勾配により内周側に作用する流体力
21 クラウン面に対し鉛直に立てた線
22 フィレット
Claims (3)
- 回転軸に固着されたクラウンとリング状のバンドとの間に周方向に複数のランナ羽根が設けられたフランシス形ランナであって、
子午断面におけるランナ羽根の後縁のバンド側の縁線が、この縁線とバンドとの交点にてバンドの内面に対して鉛直に立てた線よりも上流側にあり、且つ下流側に向かって凹曲状に形成されているフランシス形ランナにおいて、
上記ランナ羽根後縁の縁線とバンドとの交点をP1b、P1bにてバンドの内面に対して鉛直に立てた線とランナ羽根後縁の縁線との交点をP2b、P1bとP2bとの間に形成される直線をLLb、直線LLbとランナ羽根後縁の縁線との距離の最大値をsbとすると、
0<sb/LLb<0.15
を満たすことを特徴とするフランシス形ランナ。 - 回転軸に固着されたクラウンとリング状のバンドとの間に周方向に複数のランナ羽根が設けられたフランシス形ランナであって、
子午断面におけるランナ羽根の後縁のクラウン側の縁線が、上記縁線とクラウンとの交点にてクラウンの内面に対して鉛直に立てた線よりも上流側にあり、且つ下流側に向かって凹曲状に形成されているフランシス形ランナにおいて、
上記ランナ羽根後縁の縁線とクラウンとの交点をP1c、P1cにてクラウンの内面に対して鉛直に立てた線とランナ羽根後縁の縁線との交点をP2c、P1cとP2cとの間に形成される直線をLLc、直線LLcとランナ羽根後縁の縁線との距離の最大値をscとすると、
0<sc/LLc<0.15
を満たすことを特徴とするフランシス形ランナ。 - 請求項1または2のいずれかに記載のフランシス形ランナを備えた水力機械。
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JP2005247909A JP4768361B2 (ja) | 2005-08-29 | 2005-08-29 | フランシス形ランナ及び水力機械 |
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JP2005247909A JP4768361B2 (ja) | 2005-08-29 | 2005-08-29 | フランシス形ランナ及び水力機械 |
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