JP5603800B2 - タービン静翼、およびそれを用いた蒸気タービン設備 - Google Patents
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Description
Ψ=2(t/Cx)cos2β|tanα−tanβ| …(式1)
ここで、t:ピッチ,Cx:軸コード長,α:軸方向から測った流入角,β:軸方向から測った流出角である。この式から、翼の入口出口の流れの転向が大きいほど、あるいは軸コード長に対する翼列ピッチの間隔が大きいほど、負荷が高くなることが分かる。一般に、負荷係数が高い翼列は、翼型損失が大きくなりがちであるが、翼型損失は負荷係数だけでなく、翼の負荷分布にも大きく依存することが知られている。
翼中間部よりも後縁側に設け、負荷のピーク位置を、より上流側に移動させることによって、後縁近傍の背側逆圧力勾配を緩和し、減速損失の増加を抑えることが可能である。そうすることにより、翼枚数が減ったことによる後縁損失の低下量が、翼負荷増加による減速損失増加量よりも上回り、翼全体としては翼素性能が改善されることになる。本発明の場合、負荷係数Ψの値が0.7〜1.1の範囲として負荷分布を最適化することが、翼性能改善と翼枚数削減を両立させる上で有効である。
2 ダイヤフラム内輪
3 静翼
4 タービンロータ
5 動翼
6 シュラウド
7 蒸気主流
8 前縁部
9 後縁部
10 翼根元
11 翼先端
12 圧力面
13 負圧面
14 翼間流路
15 二次流れ
16 流路渦
17 主蒸気配管
18 ボイラ
19 高圧タービン
20 中圧タービン
21 低圧タービン
22 復水器
23 蒸気タービン設備
24 発電機
31 翼中央(ミッドスパン)
32 最大負荷位置
Cx 軸コード長
s スロート長
t ピッチ長
γ 取付け角
Claims (5)
- 軸流タービンのタービン静翼であって、
軸コード位置が同じ位置における翼の腹側と背側の圧力差を翼負荷と定義し、
翼高さ位置が同じ位置における前記翼負荷が最大となる位置の翼前縁からの軸方向距離と軸コード長との比を最大負荷相対位置と定義したとき、
翼根元部および翼先端部の軸コード長が、翼中間高さの軸コード長より長く、前記翼根元部および前記翼先端部の翼の取付け角が前記翼中間部の取付け角よりも小さく、前記翼先端部および前記翼根元部の周コード長が、前記翼中間部の周コード長よりも小さく形成されており、かつ、前記翼根元部および前記翼先端部の最大負荷相対位置が、前記翼中間部の最大負荷相対位置よりも大きく設定されていることを特徴とするタービン静翼。 - 軸流タービンのタービン静翼であって、
翼前縁部および翼後縁部を除き、翼背面における静圧が最も低くなる点を背側最小圧力位置と定義したとき、
翼根元部および翼先端部の軸コード長が、翼中間高さの軸コード長より長く、前記翼根元部および前記翼先端部の翼の取付け角が前記翼中間部の取付け角よりも小さく、前記翼先端部および前記翼根元部の周コード長が、前記翼中間部の周コード長よりも小さく形成されており、かつ、前記翼根元部および前記翼先端部の背側最小圧力位置が、前記翼中間部の背側最小圧力位置よりも後縁側に存在することを特徴とするタービン静翼。 - 請求項1記載のタービン静翼であって、
tをピッチ、Cxを軸コード長、αを軸方向から測った流入角、βを軸方向から測った流出角とし、
Ψ=2(t/Cx)cos2β|tanα−tanβ|…(式1)
前記式1で定義される値Ψを負荷係数と定義したとき、
前記タービン静翼の翼中間高さにおける負荷係数の値は0.7から1.1の範囲であることを特徴とするタービン静翼。 - 請求項3記載のタービン静翼であって、
翼根元部側から翼先端部側に向かうに従い、前記翼根元部の軸コード長は前記翼中間高さ付近の軸コード長の変化と同等以上に減少し、かつ、前記翼先端部の軸コード長は、前記翼中間高さ付近の軸コード長の変化と同等以上に増加することを特徴とするタービン静翼。 - 水を加熱して蒸気を生成する蒸気発生器と、該蒸気発生器で生成した前記蒸気で駆動する蒸気タービンと、該蒸気タービンを駆動した前記蒸気を復水する復水器とを備える蒸気タービン設備であって、
前記蒸気タービンは、請求項1乃至4のいずれか1項記載のタービン静翼を備えることを特徴とする蒸気タービン設備。
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