JPH023003B2 - - Google Patents
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- JPH023003B2 JPH023003B2 JP57500218A JP50021882A JPH023003B2 JP H023003 B2 JPH023003 B2 JP H023003B2 JP 57500218 A JP57500218 A JP 57500218A JP 50021882 A JP50021882 A JP 50021882A JP H023003 B2 JPH023003 B2 JP H023003B2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/14—Form or construction
- F01D5/141—Shape, i.e. outer, aerodynamic form
- F01D5/145—Means for influencing boundary layers or secondary circulations
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D1/00—Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines
- F01D1/18—Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines without stationary working-fluid guiding means
- F01D1/20—Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines without stationary working-fluid guiding means traversed by the working-fluid substantially axially
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/14—Form or construction
- F01D5/141—Shape, i.e. outer, aerodynamic form
- F01D5/142—Shape, i.e. outer, aerodynamic form of the blades of successive rotor or stator blade-rows
- F01D5/143—Contour of the outer or inner working fluid flow path wall, i.e. shroud or hub contour
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2200/00—Mathematical features
- F05D2200/20—Special functions
- F05D2200/26—Special functions trigonometric
- F05D2200/261—Sine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2200/00—Mathematical features
- F05D2200/20—Special functions
- F05D2200/26—Special functions trigonometric
- F05D2200/262—Cosine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2200/00—Mathematical features
- F05D2200/20—Special functions
- F05D2200/26—Special functions trigonometric
- F05D2200/264—Cotangent
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S415/00—Rotary kinetic fluid motors or pumps
- Y10S415/914—Device to control boundary layer
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
請求の範囲
１ 固定段４，１０４，２０４，３０４及び回転
段５，１０５，２０５，３０５を含むタービンで
あつて、 前記固定段は、前記タービンの中心軸と同軸的
に配置された固定デイスクと、前記中心軸と同軸
的に前記固定デイスクを包囲するケーシングと、
前記固定デイスクの外周面１，１０１，１０１′，
２０１，２０１′，３０１，３０１′と前記ケーシ
ングの内周面２，１０２，２０２，３０２との間
の環状流路内に配列された複数の静翼６，１０
６，２０６，３０６とを有しており、 前記回転段は、前記中心軸と同軸的に配置され
た回転デイスクと、前記中心軸と同軸的に前記回
転デイスクを包囲するシユラウドと、前記回転デ
イスクの外周面１１，１１１，１１１′，２１１，
２１１′，３１１，３１１′と前記シユラウドの内
周面１２，１１２，２１２，３１２との間の環状
流路内に配列された複数の動翼７，１０７，２０
７，３０７とを有しており、 前記ケーシングの前記内周面と前記固定デイス
クの前記外周面とのうち少なくとも一方の固定面
は、前記中心軸を含む断面上において前記少なく
とも一方の固定面により規定される子午線が正弦
曲線であり、且つ前記少なくとも一方の固定面か
ら前記中心軸までの距離が前記固定段の入口端か
ら前記固定段の出口端へ向つて連続的に増加又は
連続的に減少すると共に前記固定段の前記出口端
において極値をとる形状を有しており、 前記少なくとも一方の固定面が前記ケーシング
の前記内周面である場合には、前記固定段の前記
出口端における前記ケーシングの前記内周面上に
おいて互いに隣接する静翼間の間隔をLSとし、前
記固定段の前記出口端における前記ケーシングの
前記内周面に沿つた前記固定段からの流れの前記
中心軸に垂直な面に対する排出角をα1Sとし、前
記固定段の前記出口端における前記ケーシングの
前記内周面から前記中心軸までの距離をγSとする
と、前記ケーシングの前記内周面は、前記正弦曲
線の前記固定段の前記出口端における曲率が、 −cot2α1S／γS−cosα1S／4LSsin2α1S にほぼ等しく且つ前記距離γSは極小値である形状
を有しており、 前記少なくとも一方の固定面が前記固定デイス
クの前記外周面である場合には、前記固定段の前
記出口端における前記固定デイスクの前記外周面
上において互いに隣接する静翼間の間隔をLBと
し、前記固定段の前記出口端における前記固定デ
イスクの前記外周面に沿つた前記固定段からの流
れの前記中心軸に垂直な面に対する排出角をα1B
とし、前記固定段の前記出口端における前記固定
デイスクの前記外周面から前記中心軸までの距離
をγBとすると、前記固定デイスクの前記外周面
は、前記正弦曲線の前記固定段の前記出口端にお
ける曲率が、差 −cot2α1B／γB＋cosα1B／4LBsin2α1B にほぼ等しく且つ前記差が負の時は前記距離γBは
極小値であり前記差が正の時は前記距離γBは極大
値である形状を有しており、 前記場合の両方において、前記シユラウドの前
記内周面は前記回転段の入口端における前記シユ
ラウドの前記内周面から前記中心軸までの距離が
前記距離γSと等しくなる形状を有しており、前記
回転デイスクの前記外周面は前記回転段の前記入
口端における前記回転デイスクの前記外周面から
前記中心軸までの距離が前記距離γBと等しくなる
形状を有しており、前記シユラウドの前記内周面
と前記回転デイスクの前記外周面とのうち前記少
なくとも一方の固定面と同じ側にある少なくとも
一方の回転面は、前記少なくとも一方の回転面か
ら前記中心軸までの距離が前記回転段の前記入口
端から前記回転段の出口端へ向つて連続的に減少
又は連続的に増加すると共に前記少なくとも一方
の回転面から前記中心軸までの前記距離の減少又
は増加が前記少なくとも一方の固定面から前記中
心軸までの距離の増加又は減少と反対の変化であ
る形状を有していることを特徴とするタービン。
段５，１０５，２０５，３０５を含むタービンで
あつて、 前記固定段は、前記タービンの中心軸と同軸的
に配置された固定デイスクと、前記中心軸と同軸
的に前記固定デイスクを包囲するケーシングと、
前記固定デイスクの外周面１，１０１，１０１′，
２０１，２０１′，３０１，３０１′と前記ケーシ
ングの内周面２，１０２，２０２，３０２との間
の環状流路内に配列された複数の静翼６，１０
６，２０６，３０６とを有しており、 前記回転段は、前記中心軸と同軸的に配置され
た回転デイスクと、前記中心軸と同軸的に前記回
転デイスクを包囲するシユラウドと、前記回転デ
イスクの外周面１１，１１１，１１１′，２１１，
２１１′，３１１，３１１′と前記シユラウドの内
周面１２，１１２，２１２，３１２との間の環状
流路内に配列された複数の動翼７，１０７，２０
７，３０７とを有しており、 前記ケーシングの前記内周面と前記固定デイス
クの前記外周面とのうち少なくとも一方の固定面
は、前記中心軸を含む断面上において前記少なく
とも一方の固定面により規定される子午線が正弦
曲線であり、且つ前記少なくとも一方の固定面か
ら前記中心軸までの距離が前記固定段の入口端か
ら前記固定段の出口端へ向つて連続的に増加又は
連続的に減少すると共に前記固定段の前記出口端
において極値をとる形状を有しており、 前記少なくとも一方の固定面が前記ケーシング
の前記内周面である場合には、前記固定段の前記
出口端における前記ケーシングの前記内周面上に
おいて互いに隣接する静翼間の間隔をLSとし、前
記固定段の前記出口端における前記ケーシングの
前記内周面に沿つた前記固定段からの流れの前記
中心軸に垂直な面に対する排出角をα1Sとし、前
記固定段の前記出口端における前記ケーシングの
前記内周面から前記中心軸までの距離をγSとする
と、前記ケーシングの前記内周面は、前記正弦曲
線の前記固定段の前記出口端における曲率が、 −cot2α1S／γS−cosα1S／4LSsin2α1S にほぼ等しく且つ前記距離γSは極小値である形状
を有しており、 前記少なくとも一方の固定面が前記固定デイス
クの前記外周面である場合には、前記固定段の前
記出口端における前記固定デイスクの前記外周面
上において互いに隣接する静翼間の間隔をLBと
し、前記固定段の前記出口端における前記固定デ
イスクの前記外周面に沿つた前記固定段からの流
れの前記中心軸に垂直な面に対する排出角をα1B
とし、前記固定段の前記出口端における前記固定
デイスクの前記外周面から前記中心軸までの距離
をγBとすると、前記固定デイスクの前記外周面
は、前記正弦曲線の前記固定段の前記出口端にお
ける曲率が、差 −cot2α1B／γB＋cosα1B／4LBsin2α1B にほぼ等しく且つ前記差が負の時は前記距離γBは
極小値であり前記差が正の時は前記距離γBは極大
値である形状を有しており、 前記場合の両方において、前記シユラウドの前
記内周面は前記回転段の入口端における前記シユ
ラウドの前記内周面から前記中心軸までの距離が
前記距離γSと等しくなる形状を有しており、前記
回転デイスクの前記外周面は前記回転段の前記入
口端における前記回転デイスクの前記外周面から
前記中心軸までの距離が前記距離γBと等しくなる
形状を有しており、前記シユラウドの前記内周面
と前記回転デイスクの前記外周面とのうち前記少
なくとも一方の固定面と同じ側にある少なくとも
一方の回転面は、前記少なくとも一方の回転面か
ら前記中心軸までの距離が前記回転段の前記入口
端から前記回転段の出口端へ向つて連続的に減少
又は連続的に増加すると共に前記少なくとも一方
の回転面から前記中心軸までの前記距離の減少又
は増加が前記少なくとも一方の固定面から前記中
心軸までの距離の増加又は減少と反対の変化であ
る形状を有していることを特徴とするタービン。
２ 前記少なくとも一方の固定面が前記ケーシン
グの前記内周面２，２０２，３０２であることを
特徴とする請求項第１項に記載のタービン。
グの前記内周面２，２０２，３０２であることを
特徴とする請求項第１項に記載のタービン。
３ 前記少なくとも一方の固定面が前記固定デイ
スクの前記外周面１０１，２０１，３０１であ
り、前記距離γBが極小値であることを特徴とする
請求項第１項に記載のタービン。
スクの前記外周面１０１，２０１，３０１であ
り、前記距離γBが極小値であることを特徴とする
請求項第１項に記載のタービン。
４ 前記少なくとも一方の固定面が前記固定デイ
スクの前記外周面１０１′，２０１′，３０１′で
あり、前記距離γBが極大値であることを特徴とす
る請求項第１項に記載のタービン。
スクの前記外周面１０１′，２０１′，３０１′で
あり、前記距離γBが極大値であることを特徴とす
る請求項第１項に記載のタービン。
５ 前記少なくとも一方の固定面が前記ケーシン
グの前記内周面２０２，３０２と前記固定デイス
クの前記外周面２０１，２０１′，３０１，３０
１′との両方であることを特徴とする請求項第１
項に記載のタービン。
グの前記内周面２０２，３０２と前記固定デイス
クの前記外周面２０１，２０１′，３０１，３０
１′との両方であることを特徴とする請求項第１
項に記載のタービン。
６ 前記シユラウドの内周面１２，２１２は、前
記中心軸を含む前記断面上において前記シユラウ
ドの前記内周面により規定される子午線が、前記
ケーシングの前記内周面により規定された前記正
弦曲線から連続した正弦曲線である形状を有して
いることを特徴とする請求項第２項又は第５項に
記載のタービン。
記中心軸を含む前記断面上において前記シユラウ
ドの前記内周面により規定される子午線が、前記
ケーシングの前記内周面により規定された前記正
弦曲線から連続した正弦曲線である形状を有して
いることを特徴とする請求項第２項又は第５項に
記載のタービン。
７ 前記ケーシングの前記内周面から前記中心軸
までの前記距離が前記固定段の前記入口端におい
て極大値をもつことを特徴とする請求項第２項、
第５項及び第６項のいずれか一項に記載のタービ
ン。
までの前記距離が前記固定段の前記入口端におい
て極大値をもつことを特徴とする請求項第２項、
第５項及び第６項のいずれか一項に記載のタービ
ン。
８ 前記回転デイスクの前記外周面１１１，１１
１′，２１１，２１１′は、前記中心軸を含む前記
断面上において前記回転デイスクの前記外周面に
より規定される子午線が、前記固定デイスクの前
記外周面により規定された前記正弦曲線から連続
した正弦曲線である形状を有することを特徴とす
る請求項第３項から第５項のいずれか一項に記載
のタービン。
１′，２１１，２１１′は、前記中心軸を含む前記
断面上において前記回転デイスクの前記外周面に
より規定される子午線が、前記固定デイスクの前
記外周面により規定された前記正弦曲線から連続
した正弦曲線である形状を有することを特徴とす
る請求項第３項から第５項のいずれか一項に記載
のタービン。
９ 前記固定デイスクの前記外周面１０１，２０
１，３０１から前記中心軸までの前記距離が、前
記固定段の前記入口端において極大値をもつこと
を特徴とする請求項第３項、第５項及び第８項の
いずれか一項に記載のタービン。
１，３０１から前記中心軸までの前記距離が、前
記固定段の前記入口端において極大値をもつこと
を特徴とする請求項第３項、第５項及び第８項の
いずれか一項に記載のタービン。
１０ 前記固定デイスクの前記外周面１０１′，
２０１′，３０１′から前記中心軸までの前記距離
が、前記固定段の前記入口端において極小値をも
つことを特徴とする請求項第４項、第５項及び第
８項のいずれか一項に記載のタービン。
２０１′，３０１′から前記中心軸までの前記距離
が、前記固定段の前記入口端において極小値をも
つことを特徴とする請求項第４項、第５項及び第
８項のいずれか一項に記載のタービン。
１１ 前記シユラウドの前記内周面１１２，３１
２は、前記中心軸を含む前記断面上において前記
シユラウドの前記内周面により規定される子午線
が、直線である形状を有していることを特徴とす
る請求項第１項から第５項のいずれか一項に記載
のタービン。
２は、前記中心軸を含む前記断面上において前記
シユラウドの前記内周面により規定される子午線
が、直線である形状を有していることを特徴とす
る請求項第１項から第５項のいずれか一項に記載
のタービン。
１２ 前記回転デイスクの前記外周面１１，３１
１，３１１′は、前記中心軸を含む前記断面上に
おいて前記回転デイスクの前記外周面により規定
される子午線が直線である形状を有していること
を特徴とする請求項第１項から第５項のいずれか
一項に記載のタービン。
１，３１１′は、前記中心軸を含む前記断面上に
おいて前記回転デイスクの前記外周面により規定
される子午線が直線である形状を有していること
を特徴とする請求項第１項から第５項のいずれか
一項に記載のタービン。
１３ 固定段４，１０４，２０４，３０４及び回
転段５，１０５，２０５，３０５を含むタービン
であつて、 前記固定段は、前記タービンの中心軸と同軸的
に配置された固定デイスクと、前記中心軸と同軸
的に前記固定デイスクを包囲するケーシングと、
前記固定デイスクの外周面１，１０１，１０１′，
２０１，２０１′，３０１，３０１′と前記ケーシ
ングの内周面２，１０２，２０２，３０２との間
の環状流路内に配列された複数の静翼６，１０
６，２０６，３０６とを有しており、 前記回転段は、前記中心軸と同軸的に配置され
た回転デイスクと、前記中心軸と同軸的に前記回
転デイスクを包囲するシユラウドと、前記回転デ
イスクの外周面１１，１１１，１１１′，２１１，
２１１′，３１１，３１１′と前記シユラウドの内
周面１２，１１２，２１２，３１２との間の環状
流路内に配列された複数の動翼７，１０７＜２０
７，３０７とを有しており、 前記ケーシングの前記内周面と前記固定デイス
クの前記外周面とのうち少なくとも一方の固定面
は、前記中心軸を含む断面上において前記少なく
とも一方の固定面により規定される子午線が正弦
曲線であり、且つ前記少なくとも一方の固定面か
ら前記中心軸までの距離が前記固定段の入口端か
ら前記固定段の出口端へ向つて連続的に増加又は
連続的に減少すると共に前記固定段の前記出口端
において極値をとる形状を有しており、 前記少なくとも一方の固定面は、前記固定段の
前記出口端における前記少なくとも一方の固定面
に沿つた前記固定段からの流れに沿つた静圧の勾
配を１よりも大きい因数により割るための手段４
０３，４０４を備えており、 前記少なくとも一方の固定面が前記ケーシング
の前記内周面である場合には、前記固定段の前記
出口端における前記ケーシングの前記内周面上に
おいて互いに隣接する静翼間の間隔をLSとし、前
記固定段の前記出口端における前記ケーシングの
前記内周面に沿つた前記固定段からの流れの前記
中心軸に垂直な面に対する排出角をα1Sとし、前
記固定段の前記出口端における前記ケーシングの
前記内周面から前記中心軸までの距離をγSとし、
前記因数をλとすると、前記ケーシングの前記内
周面は、前記正弦曲線の前記固定段の前記出口端
における曲率が、 −cot2α1S／γS−１／λ・cosα1S／4LSsin2α1S にほぼ等しく、且つ前記距離γSは極小値である形
状を有しており、 前記少なくとも一方の固定面が前記固定デイス
クの前記外周面である場合には、前記固定段の前
記出口端における前記固定デイスクの前記外周面
上において互いに隣接する静翼間の間隔をLBと
し、前記固定段の前記出口端における前記固定デ
イスクの前記外周面に沿つた前記固定段からの流
れの前記中心軸に垂直な面に対する排出角をα1B
とし、前記固定段の前記出口端における前記固定
デイスクの前記外周面から前記中心軸までの距離
をγBとし、前記因数をλ′とすると、前記固定デイ
スクの前記外周面は、前記正弦曲線の前記固定段
の前記出口端における曲率が、差 −cot2α1B／γB＋１／λ′・cosα1B／4LBsin2α1B にほぼ等しく且つ前記差が負の時は前記距離γBは
極小値であり前記差が正の時は前記距離γBは極大
値である形状を有しており、 前記両方の場合において、前記シユラウドの前
記内周面は前記回転段の入口端における前記シユ
ラウドの前記内周面から前記中心軸までの距離が
前記距離γSと等しくなる形状を有しており、前記
回転デイスクの前記外周面は前記回転段の前記入
口端における前記回転デイスクの前記外周面から
前記中心軸までの距離が前記距離γBと等しくなる
形状を有しており、前記シユラウドの前記内周面
と前記回転デイスクの前記外周面とのうち前記少
なくとも一方の固定面と同じ側にある少なくとも
一方の回転面は、前記少なくとも一方の回転面か
ら前記中心軸までの距離が前記回転段の前記入口
端から前記回転段の出口端へ向つて連続的に減少
又は連続的に増加すると共に前記少なくとも一方
の回転面から前記中心軸までの前記距離の減少又
は増加が前記少なくとも一方の固定面から前記中
心軸までの距離の増加又は減少と反対の変化であ
る形状を有していることを特徴とするタービン。
転段５，１０５，２０５，３０５を含むタービン
であつて、 前記固定段は、前記タービンの中心軸と同軸的
に配置された固定デイスクと、前記中心軸と同軸
的に前記固定デイスクを包囲するケーシングと、
前記固定デイスクの外周面１，１０１，１０１′，
２０１，２０１′，３０１，３０１′と前記ケーシ
ングの内周面２，１０２，２０２，３０２との間
の環状流路内に配列された複数の静翼６，１０
６，２０６，３０６とを有しており、 前記回転段は、前記中心軸と同軸的に配置され
た回転デイスクと、前記中心軸と同軸的に前記回
転デイスクを包囲するシユラウドと、前記回転デ
イスクの外周面１１，１１１，１１１′，２１１，
２１１′，３１１，３１１′と前記シユラウドの内
周面１２，１１２，２１２，３１２との間の環状
流路内に配列された複数の動翼７，１０７＜２０
７，３０７とを有しており、 前記ケーシングの前記内周面と前記固定デイス
クの前記外周面とのうち少なくとも一方の固定面
は、前記中心軸を含む断面上において前記少なく
とも一方の固定面により規定される子午線が正弦
曲線であり、且つ前記少なくとも一方の固定面か
ら前記中心軸までの距離が前記固定段の入口端か
ら前記固定段の出口端へ向つて連続的に増加又は
連続的に減少すると共に前記固定段の前記出口端
において極値をとる形状を有しており、 前記少なくとも一方の固定面は、前記固定段の
前記出口端における前記少なくとも一方の固定面
に沿つた前記固定段からの流れに沿つた静圧の勾
配を１よりも大きい因数により割るための手段４
０３，４０４を備えており、 前記少なくとも一方の固定面が前記ケーシング
の前記内周面である場合には、前記固定段の前記
出口端における前記ケーシングの前記内周面上に
おいて互いに隣接する静翼間の間隔をLSとし、前
記固定段の前記出口端における前記ケーシングの
前記内周面に沿つた前記固定段からの流れの前記
中心軸に垂直な面に対する排出角をα1Sとし、前
記固定段の前記出口端における前記ケーシングの
前記内周面から前記中心軸までの距離をγSとし、
前記因数をλとすると、前記ケーシングの前記内
周面は、前記正弦曲線の前記固定段の前記出口端
における曲率が、 −cot2α1S／γS−１／λ・cosα1S／4LSsin2α1S にほぼ等しく、且つ前記距離γSは極小値である形
状を有しており、 前記少なくとも一方の固定面が前記固定デイス
クの前記外周面である場合には、前記固定段の前
記出口端における前記固定デイスクの前記外周面
上において互いに隣接する静翼間の間隔をLBと
し、前記固定段の前記出口端における前記固定デ
イスクの前記外周面に沿つた前記固定段からの流
れの前記中心軸に垂直な面に対する排出角をα1B
とし、前記固定段の前記出口端における前記固定
デイスクの前記外周面から前記中心軸までの距離
をγBとし、前記因数をλ′とすると、前記固定デイ
スクの前記外周面は、前記正弦曲線の前記固定段
の前記出口端における曲率が、差 −cot2α1B／γB＋１／λ′・cosα1B／4LBsin2α1B にほぼ等しく且つ前記差が負の時は前記距離γBは
極小値であり前記差が正の時は前記距離γBは極大
値である形状を有しており、 前記両方の場合において、前記シユラウドの前
記内周面は前記回転段の入口端における前記シユ
ラウドの前記内周面から前記中心軸までの距離が
前記距離γSと等しくなる形状を有しており、前記
回転デイスクの前記外周面は前記回転段の前記入
口端における前記回転デイスクの前記外周面から
前記中心軸までの距離が前記距離γBと等しくなる
形状を有しており、前記シユラウドの前記内周面
と前記回転デイスクの前記外周面とのうち前記少
なくとも一方の固定面と同じ側にある少なくとも
一方の回転面は、前記少なくとも一方の回転面か
ら前記中心軸までの距離が前記回転段の前記入口
端から前記回転段の出口端へ向つて連続的に減少
又は連続的に増加すると共に前記少なくとも一方
の回転面から前記中心軸までの前記距離の減少又
は増加が前記少なくとも一方の固定面から前記中
心軸までの距離の増加又は減少と反対の変化であ
る形状を有していることを特徴とするタービン。
［産業上の利用分野］
本発明は、固定段及び回転段を含むタービンに
関し、より具体的には、固定段及び回転段におけ
る乱流の発生を減少させるタービンに関する。
関し、より具体的には、固定段及び回転段におけ
る乱流の発生を減少させるタービンに関する。
［従来の技術］
従来、固定段及び回転段を含むタービンにおい
ては、固定段では、ケーシングの内周面、固定デ
イスクの外周面、及びケーシングの内周面と固定
デイスクの外周面との間に配列された羽根である
静翼により流体の流路が規定され、回転段では、
シユラウドの内周面、回転デイスクの外周面、及
びシユラウドの内周面と回転デイスクの外周面と
の間に配列された羽根である動翼により流体の流
路が規定される。
ては、固定段では、ケーシングの内周面、固定デ
イスクの外周面、及びケーシングの内周面と固定
デイスクの外周面との間に配列された羽根である
静翼により流体の流路が規定され、回転段では、
シユラウドの内周面、回転デイスクの外周面、及
びシユラウドの内周面と回転デイスクの外周面と
の間に配列された羽根である動翼により流体の流
路が規定される。
羽根により区分された個々の流路の中では、内
周面及び外周面から十分に離れた流路の部分にお
いては、流体の流線が一方の羽根の下面及び他方
の羽根の上面によつて形成される流路の壁にほぼ
平行な流跡線に沿つていることは公知である。
周面及び外周面から十分に離れた流路の部分にお
いては、流体の流線が一方の羽根の下面及び他方
の羽根の上面によつて形成される流路の壁にほぼ
平行な流跡線に沿つていることは公知である。
この流跡線の任意の点において、１個の粒子に
及ぼされる遠心力は圧縮力によつて釣合つてい
る。その結果、大域的には羽根の下面は上面に比
較して高圧の状態である。
及ぼされる遠心力は圧縮力によつて釣合つてい
る。その結果、大域的には羽根の下面は上面に比
較して高圧の状態である。
他方では、外周面及び内周面付近にある境界層
内の流路の部分においては流体の速度は小さく、
その結果圧縮力はもはや釣合つてはおらず、流線
の流跡線は等圧線に垂直な曲線であつて、当業者
に公知の真の横すべり状態で各流路内を下面から
上面に向かう（第１図）。
内の流路の部分においては流体の速度は小さく、
その結果圧縮力はもはや釣合つてはおらず、流線
の流跡線は等圧線に垂直な曲線であつて、当業者
に公知の真の横すべり状態で各流路内を下面から
上面に向かう（第１図）。
この横すべりは第１図の羽根の下流に位置する
観察者に対して、流路を規定する内周面では三角
法の向きの、外周面では逆向きの渦を生起させ
る。
観察者に対して、流路を規定する内周面では三角
法の向きの、外周面では逆向きの渦を生起させ
る。
これらの乱流は２次損失の名で公知である大き
な損失を伴い、この２次損失は羽根の高さと翼弦
長との比が小さいと、一層羽根翼列の効率に影響
する。
な損失を伴い、この２次損失は羽根の高さと翼弦
長との比が小さいと、一層羽根翼列の効率に影響
する。
円筒状の固定段の場合、子午線方向の流れが円
柱状、円錐状又は小さい曲率を有するとき、固定
段の出口端において発達する静圧の径方向の勾配
の影響は上記に説明した現象に重ね合わせられる
に到ることを確認し得る。
柱状、円錐状又は小さい曲率を有するとき、固定
段の出口端において発達する静圧の径方向の勾配
の影響は上記に説明した現象に重ね合わせられる
に到ることを確認し得る。
この勾配は、固定段の出口端における絶対速度
の周辺成分に基づく遠心加速度の結果生じて、流
管のケーシング内周面付近における２次的渦の大
きさを増大させ、固定デイスクの外周面付近にお
ける２次的渦の大きさを減少させる（第２図）。
静圧が静翼の先端から根元まで径方向に増大する
ためである。
の周辺成分に基づく遠心加速度の結果生じて、流
管のケーシング内周面付近における２次的渦の大
きさを増大させ、固定デイスクの外周面付近にお
ける２次的渦の大きさを減少させる（第２図）。
静圧が静翼の先端から根元まで径方向に増大する
ためである。
半径の関数としての固定段の出口端における静
圧の変化は第３図に実線で表わした連続的に増大
する曲線の形状を有する。
圧の変化は第３図に実線で表わした連続的に増大
する曲線の形状を有する。
曲線の最高点及び最低点における傾きは
dp／dγ＝ρVu 2／γ
に等しく
ｐ…固定段の出口端における静圧、
γ…半径、
ρ…流体の密度、
Vu…固定段の出口端における絶対速度の接線方
向の成分 である。
向の成分 である。
静圧ｐの径方向の変化の向きは第２図にみるこ
とができるように、ケーシングの内周面から固定
デイスクの外周面まで減少し、ケーシングの内周
面付近の２次的渦を増幅し、固定デイスクの外周
面付近の２次的渦と逆である。
とができるように、ケーシングの内周面から固定
デイスクの外周面まで減少し、ケーシングの内周
面付近の２次的渦を増幅し、固定デイスクの外周
面付近の２次的渦と逆である。
従来の固定段における線形流路のケーシングの
内周面及び固定デイスクの外周面の場合、固定段
の出口端における静圧の径方向の変化の向きは、
従つて、ケーシングの内周面の側に不利で、固定
デイスクの外周面の側に有利である。しかしなが
ら、固定デイスクの外周面の付近における静圧の
径方向の勾配の絶対値が頂度２次損失を最小にす
るために必要な値であるという理由は何もない。
内周面及び固定デイスクの外周面の場合、固定段
の出口端における静圧の径方向の変化の向きは、
従つて、ケーシングの内周面の側に不利で、固定
デイスクの外周面の側に有利である。しかしなが
ら、固定デイスクの外周面の付近における静圧の
径方向の勾配の絶対値が頂度２次損失を最小にす
るために必要な値であるという理由は何もない。
英国特許第596784号の明細書の中には、この２
次損失を減少させるべくケーシングの内周面から
タービンの軸までの距離が固定段の入口端から固
定段の出口端に向つて減少し、この出口端おいて
値γSをとり、次にシユラウドの内周面からタービ
ンの軸までの距離が、回転段の入口端において値
γSをとり、回転段の入口端から回転段の出口端ま
で減少するように構成されたタービンが開示され
ており、又、固定デイスクの外周面からタービン
の軸までの距離が、固定段の入口から固定段の出
口に向つて連続的に減少又は連続的に増加し、こ
の出口において極値γBをとり、次に回転デイスク
の外周面からタービンの軸まで距離が回転段の入
口段において値γBをとり回転段の入口端から回転
段の出口端まで連続的に逆向きに変化するように
構成されたタービンが開示されている。
次損失を減少させるべくケーシングの内周面から
タービンの軸までの距離が固定段の入口端から固
定段の出口端に向つて減少し、この出口端おいて
値γSをとり、次にシユラウドの内周面からタービ
ンの軸までの距離が、回転段の入口端において値
γSをとり、回転段の入口端から回転段の出口端ま
で減少するように構成されたタービンが開示され
ており、又、固定デイスクの外周面からタービン
の軸までの距離が、固定段の入口から固定段の出
口に向つて連続的に減少又は連続的に増加し、こ
の出口において極値γBをとり、次に回転デイスク
の外周面からタービンの軸まで距離が回転段の入
口段において値γBをとり回転段の入口端から回転
段の出口端まで連続的に逆向きに変化するように
構成されたタービンが開示されている。
これらのタービンにおいては、固定段の出口端
における径方向の静圧は一定であり、即ち静圧の
径方向の勾配が零であると仮定して、ケーシング
の内周面及び固定デイスクの外周面の形状並びに
固定段の出口端における曲率が計算されている。
における径方向の静圧は一定であり、即ち静圧の
径方向の勾配が零であると仮定して、ケーシング
の内周面及び固定デイスクの外周面の形状並びに
固定段の出口端における曲率が計算されている。
ベルギー国特許第677969号の明細書の中には、
ケーシングの内周面及び／又は固定デイスクの外
周面に流路内の２次損失を減少させるための手段
として凹状部分及び凸状部分を設けたタービンが
開示されている。
ケーシングの内周面及び／又は固定デイスクの外
周面に流路内の２次損失を減少させるための手段
として凹状部分及び凸状部分を設けたタービンが
開示されている。
又、PCT出願第WO80／00728号及びWO80／
00729号の明細書の中にも、固定段における流路
内の２次損失を減少させるための手段として、ケ
ーシングの内周面及び／又は固定デイスクの外周
面に貫通孔を設けたタービンが開示されている。
00729号の明細書の中にも、固定段における流路
内の２次損失を減少させるための手段として、ケ
ーシングの内周面及び／又は固定デイスクの外周
面に貫通孔を設けたタービンが開示されている。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、英国特許第596784号の明細書に
おける前述の仮定は正しくないが故にこのタービ
ンにおける前述の２次損失の減少は十分ではな
い。又、ベルギー国特許第677969号並びにPCT
出願第WO80／00728号及びWO80／00729号の明
細書に開示されたタービンにおいても、前述の２
次損失の減少は十分ではない。
おける前述の仮定は正しくないが故にこのタービ
ンにおける前述の２次損失の減少は十分ではな
い。又、ベルギー国特許第677969号並びにPCT
出願第WO80／00728号及びWO80／00729号の明
細書に開示されたタービンにおいても、前述の２
次損失の減少は十分ではない。
本発明の目的は、固定段及び回転段の流路内に
おける乱流の発生を減少させるタービンを提供す
ることにある。
おける乱流の発生を減少させるタービンを提供す
ることにある。
［課題を解決するための手段］
本発明によれば、前記目的は、固定段４，１０
４，２０４，３０４及び回転段５，１０５，２０
５，３０５を含むタービンであつて、 前記固定段は、前記タービンの中心軸と同軸的
に配置された固定デイスクと、前記中心軸と同軸
的に前記固定デイスクを包囲するケーシングと、
前記固定デイスクの外周面１，１０１，１０１′，
２０１，２０１′，３０１，３０１′と前記ケーシ
ングの内周面２，１０２，２０２，３０２との間
の環状流路内に配列された複数の静翼６，１０
６，２０６，３０６とを有しており、 前記回転段は、前記中心軸と同軸的に配置され
た回転デイスクと、前記中心軸と同軸的に前記回
転デイスクを包囲するシユラウドと、前記回転デ
イスクの外周面１１，１１１，１１１′，２１１，
２１１′，３１１，３１１′と前記シユラウドの内
周面１２，１１２，２１２，３１２との間の環状
流路内に配列された複数の動翼７，１０７，２０
７，３０７とを有しており、 前記ケーシングの前記内周面と前記固定デイス
クの前記外周面とのうち少なくとも一方の固定面
は、前記中心軸を含む断面上において前記少なく
とも一方の固定面により規定される子午線が正弦
曲線であり、且つ前記少なくとも一方の固定面か
ら前記中心軸までの距離が前記固定段の入口端か
ら前記固定段の出口端へ向つて連続的に増加又は
連続的に減少すると共に前記固定段の前記出口端
において極値をとる形状を有しており、 前記少なくとも一方の固定面が前記ケーシング
の前記内周面である場合には、前記固定段の前記
出口端における前記ケーシングの前記内周面上に
おいて互いに隣接する静翼間の間隔をLSとし、前
記固定段の前記出口端における前記ケーシングの
前記内周面に沿つた前記固定段からの流れの前記
中心軸に垂直な面に対する排出角をα1Sとし、前
記固定段の前記出口端における前記ケーシングの
前記内周面から前記中心軸までの距離をγSとする
と、前記ケーシングの前記内周面は、前記正弦曲
線の前記固定段の前記出口端における曲率が −Cot2α1S／γS−Cosα1S／4LSsin2α1S …(1) にほぼ等しく且つ前記距離γSは極小値である形状
を有しており、 前記少なくとも一方の固定面が、前記固定デイ
スクの前記外周面である場合には、前記固定段の
前記出口端における前記固定デイスクの前記外周
面上において互いに隣接する静翼間の間隔をLB
とし、前記固定段の前記出口端における前記固定
デイスクの前記外周面に沿つた前記固定段からの
流れの前記中心軸に垂直な面に対する排出角を
α1Bとし、前記固定段の前記出口端における前記
固定デイスクの前記外周面から前記中心軸までの
距離をγBとすると、前記固定デイスクの前記外周
面は、前記正弦曲線の前記固定段の前記出口端に
おける曲率が、差 −Cot2α1B／γB＋Cosα1B／4LBsin2α1B …(2) にほぼ等しく、且つ前記差が負の時は前記距離γB
は極小値であり前記差が正の時は前記距離γBは極
大値である形状を有しており、 前記場合の両方において、前記シユラウドの前
記内周面は前記回転段の入口端における前記シユ
ラウドの前記内周面から前記中心軸までの距離が
前記距離γSと等しくなる形状を有しており、前記
回転デイスクの前記外周面は前記回転段の前記入
口端における前記回転デイスクの前記外周面から
前記中心軸までの距離が前記距離γBと等しくなる
形状を有しており、前記シユラウドの前記内周面
と前記回転デイスクの前記外周面とのうち前記少
なくとも一方の固定面と同じ側にある少なくとも
一方の回転面は、前記少なくとも一方の回転面か
ら前記中心軸までの距離が前記回転段の前記入口
端から前記回転段の出口端へ向つて連続的に減少
又は連続的に増加すると共に前記少なくとも一方
の回転面から前記中心軸までの前記距離の減少又
は増加が前記少なくとも一方の固定面から前記中
心軸までの距離の増加又は減少と反対の変化であ
る形状を有していることを特徴とするタービンに
よつて達成される。
４，２０４，３０４及び回転段５，１０５，２０
５，３０５を含むタービンであつて、 前記固定段は、前記タービンの中心軸と同軸的
に配置された固定デイスクと、前記中心軸と同軸
的に前記固定デイスクを包囲するケーシングと、
前記固定デイスクの外周面１，１０１，１０１′，
２０１，２０１′，３０１，３０１′と前記ケーシ
ングの内周面２，１０２，２０２，３０２との間
の環状流路内に配列された複数の静翼６，１０
６，２０６，３０６とを有しており、 前記回転段は、前記中心軸と同軸的に配置され
た回転デイスクと、前記中心軸と同軸的に前記回
転デイスクを包囲するシユラウドと、前記回転デ
イスクの外周面１１，１１１，１１１′，２１１，
２１１′，３１１，３１１′と前記シユラウドの内
周面１２，１１２，２１２，３１２との間の環状
流路内に配列された複数の動翼７，１０７，２０
７，３０７とを有しており、 前記ケーシングの前記内周面と前記固定デイス
クの前記外周面とのうち少なくとも一方の固定面
は、前記中心軸を含む断面上において前記少なく
とも一方の固定面により規定される子午線が正弦
曲線であり、且つ前記少なくとも一方の固定面か
ら前記中心軸までの距離が前記固定段の入口端か
ら前記固定段の出口端へ向つて連続的に増加又は
連続的に減少すると共に前記固定段の前記出口端
において極値をとる形状を有しており、 前記少なくとも一方の固定面が前記ケーシング
の前記内周面である場合には、前記固定段の前記
出口端における前記ケーシングの前記内周面上に
おいて互いに隣接する静翼間の間隔をLSとし、前
記固定段の前記出口端における前記ケーシングの
前記内周面に沿つた前記固定段からの流れの前記
中心軸に垂直な面に対する排出角をα1Sとし、前
記固定段の前記出口端における前記ケーシングの
前記内周面から前記中心軸までの距離をγSとする
と、前記ケーシングの前記内周面は、前記正弦曲
線の前記固定段の前記出口端における曲率が −Cot2α1S／γS−Cosα1S／4LSsin2α1S …(1) にほぼ等しく且つ前記距離γSは極小値である形状
を有しており、 前記少なくとも一方の固定面が、前記固定デイ
スクの前記外周面である場合には、前記固定段の
前記出口端における前記固定デイスクの前記外周
面上において互いに隣接する静翼間の間隔をLB
とし、前記固定段の前記出口端における前記固定
デイスクの前記外周面に沿つた前記固定段からの
流れの前記中心軸に垂直な面に対する排出角を
α1Bとし、前記固定段の前記出口端における前記
固定デイスクの前記外周面から前記中心軸までの
距離をγBとすると、前記固定デイスクの前記外周
面は、前記正弦曲線の前記固定段の前記出口端に
おける曲率が、差 −Cot2α1B／γB＋Cosα1B／4LBsin2α1B …(2) にほぼ等しく、且つ前記差が負の時は前記距離γB
は極小値であり前記差が正の時は前記距離γBは極
大値である形状を有しており、 前記場合の両方において、前記シユラウドの前
記内周面は前記回転段の入口端における前記シユ
ラウドの前記内周面から前記中心軸までの距離が
前記距離γSと等しくなる形状を有しており、前記
回転デイスクの前記外周面は前記回転段の前記入
口端における前記回転デイスクの前記外周面から
前記中心軸までの距離が前記距離γBと等しくなる
形状を有しており、前記シユラウドの前記内周面
と前記回転デイスクの前記外周面とのうち前記少
なくとも一方の固定面と同じ側にある少なくとも
一方の回転面は、前記少なくとも一方の回転面か
ら前記中心軸までの距離が前記回転段の前記入口
端から前記回転段の出口端へ向つて連続的に減少
又は連続的に増加すると共に前記少なくとも一方
の回転面から前記中心軸までの前記距離の減少又
は増加が前記少なくとも一方の固定面から前記中
心軸までの距離の増加又は減少と反対の変化であ
る形状を有していることを特徴とするタービンに
よつて達成される。
［作 用］
本発明のタービンによれば、ケーシングの内周
面と固定デイスクの外周面のうち少なくとも一方
の固定面は、タービンの中心軸を含む断面上にお
いて少なくとも一方の固定面により規定される子
午線が正弦曲線であり且つ少なくとも一方の固定
面からタービンの中心軸までの距離が固定段の入
口端から固定段の出口端へ向つて連続的に増加又
は連続的に減少すると共に固定段の出口端におい
て極値をとる形状を有しており、 少なくとも一方の固定面がケーシングの内周面
である場合には、ケーシングの内周面は、前記正
弦曲線の固定段の出口端における曲率が第１式の
値にほぼ等しく、ケーシングの内周面からタービ
ンの中心軸までの距離の固定段の出口端における
値が極小値である形状を有しており、 少なくとも一方の固定面が固定デイスクの外周
面である場合には、固定デイスクの外周面は、前
記正弦曲線の固定段の出口端における曲率が第２
式の値にほぼ等しく、固定デイスクの外周面から
タービンの中心軸までの距離の固定段の出口端に
おける値が、第２式の値が負の時は極小値であり
第２式の値が正の時は極大値である形状を有して
いるが故に、 固定段の出口端における少なくとも一方の固定
面に沿つた固定段からの流れに沿つた静圧の勾
配、即ち接線方向の静圧の勾配（dp／dt）の絶対値 と固定段の出口端における径方向の静圧勾配
（dp／dγ）の絶対値とをほぼ等しくし得、従つて、 少なくとも一方の固定面の付近において発生する
乱流の乱流帯域を比較的小さい流束通過区域に閉
じ込め得、よつて、結果として乱流の発生を減少
させ得る。
面と固定デイスクの外周面のうち少なくとも一方
の固定面は、タービンの中心軸を含む断面上にお
いて少なくとも一方の固定面により規定される子
午線が正弦曲線であり且つ少なくとも一方の固定
面からタービンの中心軸までの距離が固定段の入
口端から固定段の出口端へ向つて連続的に増加又
は連続的に減少すると共に固定段の出口端におい
て極値をとる形状を有しており、 少なくとも一方の固定面がケーシングの内周面
である場合には、ケーシングの内周面は、前記正
弦曲線の固定段の出口端における曲率が第１式の
値にほぼ等しく、ケーシングの内周面からタービ
ンの中心軸までの距離の固定段の出口端における
値が極小値である形状を有しており、 少なくとも一方の固定面が固定デイスクの外周
面である場合には、固定デイスクの外周面は、前
記正弦曲線の固定段の出口端における曲率が第２
式の値にほぼ等しく、固定デイスクの外周面から
タービンの中心軸までの距離の固定段の出口端に
おける値が、第２式の値が負の時は極小値であり
第２式の値が正の時は極大値である形状を有して
いるが故に、 固定段の出口端における少なくとも一方の固定
面に沿つた固定段からの流れに沿つた静圧の勾
配、即ち接線方向の静圧の勾配（dp／dt）の絶対値 と固定段の出口端における径方向の静圧勾配
（dp／dγ）の絶対値とをほぼ等しくし得、従つて、 少なくとも一方の固定面の付近において発生する
乱流の乱流帯域を比較的小さい流束通過区域に閉
じ込め得、よつて、結果として乱流の発生を減少
させ得る。
固定段の出口端において接線方向の静圧の勾配
（dp／dt）の絶対値と径方向の静圧の勾配（dp／dγ）
の 絶対値を等しくためには、即ち、 ケーシングの内周面において （dp／dt）S＝（dp／dγ）S …(3) であり、固定デイスクの外周面においては （dp／dt）B＝（dp／dγ）B …(4) でなければならない。なお（dp／dγ）Sはケーシング の外側へ向かい、（dp／dγ）Bはケーシングの内側へ向 かつている。
（dp／dt）の絶対値と径方向の静圧の勾配（dp／dγ）
の 絶対値を等しくためには、即ち、 ケーシングの内周面において （dp／dt）S＝（dp／dγ）S …(3) であり、固定デイスクの外周面においては （dp／dt）B＝（dp／dγ）B …(4) でなければならない。なお（dp／dγ）Sはケーシング の外側へ向かい、（dp／dγ）Bはケーシングの内側へ向 かつている。
第３式及び／又は第４式を満足させるために
は、まず、固定段の流路内におけるケーシングの
内周面に沿つた流管及び／又は固定デイスクの外
周面に沿つた流管は曲線の形状でなければなら
ず、即ち、ケーシングの内周面により規定される
子午線及び／又は固定デイスクの外周面により規
定される子午線は波形曲線の形状でなければなら
ない。
は、まず、固定段の流路内におけるケーシングの
内周面に沿つた流管及び／又は固定デイスクの外
周面に沿つた流管は曲線の形状でなければなら
ず、即ち、ケーシングの内周面により規定される
子午線及び／又は固定デイスクの外周面により規
定される子午線は波形曲線の形状でなければなら
ない。
ここでこの波形曲線を固定段の出口端において
極値をもつ正弦曲線として与えてやれば、第３式
及び／又は第４式を満足するための固定段の出口
端におけるこの正弦曲線の曲率半径は以下のよう
に実際に計算し得る。即ち、まず曲率半径を1/R
とし、流体の密度をρとし、固定段の出口端にお
ける静翼間の流体の絶対速度をV1、速度V1のケ
ーシングの周方向の成分をVu、速度V1のケーシ
ングの中心軸に沿つた方向の成分をVnとすると、
固定段の出口端における静圧の勾配（dp／dγ）は次 に示す方程式である第５式によつて与えられる。
極値をもつ正弦曲線として与えてやれば、第３式
及び／又は第４式を満足するための固定段の出口
端におけるこの正弦曲線の曲率半径は以下のよう
に実際に計算し得る。即ち、まず曲率半径を1/R
とし、流体の密度をρとし、固定段の出口端にお
ける静翼間の流体の絶対速度をV1、速度V1のケ
ーシングの周方向の成分をVu、速度V1のケーシ
ングの中心軸に沿つた方向の成分をVnとすると、
固定段の出口端における静圧の勾配（dp／dγ）は次 に示す方程式である第５式によつて与えられる。
dp／dγρVu 2／γ＋ρVn 2／Ｒ …(5)
ただし、ここでは曲率1/Rは正弦曲線が中心軸
に近づくとき負であり、中心軸から遠ざかるとき
正であるとする。
に近づくとき負であり、中心軸から遠ざかるとき
正であるとする。
ここで、一般に、固定段の出口端においては中
心軸からの距離γの流路部分における流体の噴射
角を中心軸に垂直な平面に対してα1とし、同じ距
離γの流路部分における隣接する２枚の静翼の間
の距離をＬとすると、 dp／dt１／２ Δp／Ｌ／Cosα1 …(6) であることが公知である。
心軸からの距離γの流路部分における流体の噴射
角を中心軸に垂直な平面に対してα1とし、同じ距
離γの流路部分における隣接する２枚の静翼の間
の距離をＬとすると、 dp／dt１／２ Δp／Ｌ／Cosα1 …(6) であることが公知である。
1/2は経験上の計数であり、Δpは固定翼列内圧
力低下である。
力低下である。
ところで、ベルヌイの法則によれば
Δp＝１／２ρV1 2 …(7)
他方ではV1 2＝Vu 2＋Vn 2 …(8)
｜dp／dγ｜と｜dp／dt｜の値が等しければ、
±（ρVu 2／γ＋ρVn 2／Ｒ）
＝１／２・ρ／２ （Vu 2＋Vn 2）・Cosα1／Ｌ …(9)
で、固定デイスクの外周面に対しては符号（＋）、
ケーシングの内周面対しては符号（−）をとるこ
とがわかる。
ケーシングの内周面対しては符号（−）をとるこ
とがわかる。
Vn／Vu＝tanα1であるから、両辺をρVn 2で割ると、
±（Vu 2／Vn 2・１／γ＋１／Ｒ）＝（１＋Vu 2／Vn 2）Co
sα1／4L…(10) ゆえに １／Ｒ＝〓cosα1／4Lsin2α1−cot2α1／γ …(11) である。
sα1／4L…(10) ゆえに １／Ｒ＝〓cosα1／4Lsin2α1−cot2α1／γ …(11) である。
従つて、ケーシングの外周面により規定される
子午線を固定段の出口端において極値をもつ正弦
曲線として与え、且つこの子午線の固定段の出口
端における曲率を第１式の値とすることで、第３
式を満足させることができ、即ち静圧の勾配
（dp／dt）Sの絶対値を径方向の静圧の絶対値を径方向 の静圧の絶対値（dp／dγ）Sの絶対値とを等しくさせ るケーシングの内周面の形状を得ることができ
る。又、固定デイスクの外周面により規定される
子午線を固定段の出口端において極値をもつ正弦
曲線として与え、且つこの子午線の固定段の出口
端における曲率を第２式の値とすることで第４式
を満足させることができ、即ち、静圧の勾配
（dp／dt）Bの絶対値を径方向の静圧の絶対値（dp／dγ
）B の絶対値と等しくさせる固定デイスク外周面の形
状を得ることができる。
子午線を固定段の出口端において極値をもつ正弦
曲線として与え、且つこの子午線の固定段の出口
端における曲率を第１式の値とすることで、第３
式を満足させることができ、即ち静圧の勾配
（dp／dt）Sの絶対値を径方向の静圧の絶対値を径方向 の静圧の絶対値（dp／dγ）Sの絶対値とを等しくさせ るケーシングの内周面の形状を得ることができ
る。又、固定デイスクの外周面により規定される
子午線を固定段の出口端において極値をもつ正弦
曲線として与え、且つこの子午線の固定段の出口
端における曲率を第２式の値とすることで第４式
を満足させることができ、即ち、静圧の勾配
（dp／dt）Bの絶対値を径方向の静圧の絶対値（dp／dγ
）B の絶対値と等しくさせる固定デイスク外周面の形
状を得ることができる。
尚、第１式の値は常に正となり、従つて距離γS
は極小値を与える。又、第２式の値は条件により
正又は負となるが、この値が負の時は距離γBは極
小値であり、この値が正の時は距離γBは極大値で
ある。
は極小値を与える。又、第２式の値は条件により
正又は負となるが、この値が負の時は距離γBは極
小値であり、この値が正の時は距離γBは極大値で
ある。
［具体例］
以下、本発明の具体例を図面に基づいて説明す
る。
る。
第１図及び第２図は従来のタービンの固定段の
一部分を表わす。
一部分を表わす。
第３図は軸からの距離γの関数としての翼列間
圧力の変化曲線を表わす。
圧力の変化曲線を表わす。
第４図は本発明によるタービンの固定段を図式
的に表わす。
的に表わす。
第５図は第４図の固定段の断面をケーシングの
内周面のレベルで表わす。
内周面のレベルで表わす。
第６図は第４図の固定段の断面を固定デイスク
の外周面のレベルで表わす。
の外周面のレベルで表わす。
第７図は本発明のタービンの第１具体例を表わ
す。
す。
第８図は本発明によるタービンの第２具体例を
表わす。
表わす。
第９図は本発明によるタービンの第３具体例を
表わす。
表わす。
第１０図は本発明によるタービンの第４具体例
を表わす。
を表わす。
第１１図は本発明のタービンの第５具体例を表
わす。
わす。
第１２図及び第１３図は第１０図及び第１１図
の具体例の簡素化された変形例である第６具体例
及び第７具体例を表わす。
の具体例の簡素化された変形例である第６具体例
及び第７具体例を表わす。
第１４図及び第１５図は、固定段の接線方向の
静圧の勾配を減少する手段を有する、これもまた
本発明によつて変更されたタービンを表わす。
静圧の勾配を減少する手段を有する、これもまた
本発明によつて変更されたタービンを表わす。
第１図は固定段の一部をなす２枚の静翼Ａ及び
Ｂを表わしており、静翼Ａ及びＢの先端部は固定
デイスクの外周面１に固定され、根元部はケーシ
ングの内周面２に固定される。外周面１及び内周
面２は通常円柱面又は円錐台面である。
Ｂを表わしており、静翼Ａ及びＢの先端部は固定
デイスクの外周面１に固定され、根元部はケーシ
ングの内周面２に固定される。外周面１及び内周
面２は通常円柱面又は円錐台面である。
静翼Ｂの下面と、静翼Ａの上面と、外周面１と
内周面２とは流路３を限定している。
内周面２とは流路３を限定している。
この流路３内において、外周面１及び内周面２
から遠くでは、流れは(C)の如き損われていない流
線に沿つて流れる。これに反して、外周面１及び
内周面２の付近では、流体の流線は等圧線に直交
し、(l)、（ｍ）で表わす方向に沿つており、次に
静翼Ａの上面に突き当ると直ちに渦巻き始める。
から遠くでは、流れは(C)の如き損われていない流
線に沿つて流れる。これに反して、外周面１及び
内周面２の付近では、流体の流線は等圧線に直交
し、(l)、（ｍ）で表わす方向に沿つており、次に
静翼Ａの上面に突き当ると直ちに渦巻き始める。
第２図には、静翼Ａの上面付近の固定段の出口
端における、固定段の内周面２の付近の静圧PS及
び外周面１の付近の静圧PBを示す。
端における、固定段の内周面２の付近の静圧PS及
び外周面１の付近の静圧PBを示す。
圧力PSは圧力PBよりも大きいので、内周面２
付近では２次的渦が増幅され、他方外周面１付近
では減衰されている。
付近では２次的渦が増幅され、他方外周面１付近
では減衰されている。
静圧は内周面２から外周面１まで単調に減少し
ている。
ている。
従来のタービンの固定段と回転段との間の段間
平面における径方向の静圧の変化は第３図に図式
化された実線の曲線で表わされており、この曲線
は段間平面における外周面１の半径γBから段間
平面における内周面の半径γSに及んでおり、点線
の曲線は本発明により達成すべき望ましい変化を
示している。
平面における径方向の静圧の変化は第３図に図式
化された実線の曲線で表わされており、この曲線
は段間平面における外周面１の半径γBから段間
平面における内周面の半径γSに及んでおり、点線
の曲線は本発明により達成すべき望ましい変化を
示している。
第４図には本発明のタービンにより固定段の出
口端において達成すべき結果を示す。
口端において達成すべき結果を示す。
前述のごとく乱流帯域を内周面２及び／又は外
周面１において比較的小さい流束通過区域に閉じ
込めるために、固定翼列の出口端における内周面
２及び／又は外周面１の接線方向の静圧の勾配
（dp／dt）及び径方向の静圧の勾配（dp／dγ）の絶対
値 を等しくすることが必要である。
周面１において比較的小さい流束通過区域に閉じ
込めるために、固定翼列の出口端における内周面
２及び／又は外周面１の接線方向の静圧の勾配
（dp／dt）及び径方向の静圧の勾配（dp／dγ）の絶対
値 を等しくすることが必要である。
第５図には本発明のタービンの固定段における
静翼Ａ及びＢのケーシングの内周面上の円筒状断
面を示し、第６図には、固定段における静翼Ａ及
びＢのデイスクの外周面上の円筒状断面を示す。
第５図及び第６図から前述した静翼間の間隔LS及
びLB、排出角α1S及びα1B、絶対速度V1、速度V1
の周方向の成分Vu、並びに速度V1の中心軸に沿
つた方向の成分Vnの定義が一層よく理解されよ
う。尚、第５図及び第６図に示したδS及びδBは
夫々、固定段の出口端における静翼Ｂの端部から
静翼Ａの上面までの最短距離であり、これら距離
δS及びδBから、排出角α1S及びα1Bは次の関係式か
ら極めて容易に計算される。
静翼Ａ及びＢのケーシングの内周面上の円筒状断
面を示し、第６図には、固定段における静翼Ａ及
びＢのデイスクの外周面上の円筒状断面を示す。
第５図及び第６図から前述した静翼間の間隔LS及
びLB、排出角α1S及びα1B、絶対速度V1、速度V1
の周方向の成分Vu、並びに速度V1の中心軸に沿
つた方向の成分Vnの定義が一層よく理解されよ
う。尚、第５図及び第６図に示したδS及びδBは
夫々、固定段の出口端における静翼Ｂの端部から
静翼Ａの上面までの最短距離であり、これら距離
δS及びδBから、排出角α1S及びα1Bは次の関係式か
ら極めて容易に計算される。
sinα1S＝δS／LS …(12)
sinα1B＝δB／LB …(13)
第７図に示した本発明による第１具体例におい
ては、内周面２は、内周面２により規定される子
午線が固定段４の出口端において極小値をもつ正
弦曲線であり、且つこの子午線の固定段４の出口
端における曲率は第１式の値に等しい形状を有す
る。従つて、この断面図において、流体例えば水
蒸気は右から左に矢印に沿つて進みケーシングの
内周面付近の２次損失の影響は最小にされてい
る。第１具体例では特に、内周面２は、内周面２
により規定される子午線が固定段４の入口端から
出口端に向つて中心軸に近づきながら進む正弦曲
線の弧の半分であり、固定段４の入口端において
内周面２から中心軸までの距離が極大値となる形
状を有しており、又、回転段５においてシユラウ
ドの内周面１２は、内周面１２により規定される
子午線が固定段４と回転段５との間の段間平面に
ついて内周面２により規定される子午線とほぼ対
称である正弦曲線の弧の半分である形状を有して
いる。従つて第１具体例においては、内周面２に
より規定される子午線と内周面１２により規定さ
れる子午線とは連続した一つの正弦曲線上にあ
る。このようにすることで、固定段４と回転段５
との境界において乱流の発生減少させることがで
き、よつて本発明の乱流帯域を閉じ込める効果と
相埃つて、より２次損失を減少させることができ
る。尚、第１具体例においては、固定デイスクの
外周面１は、従来のタービンのものである。
ては、内周面２は、内周面２により規定される子
午線が固定段４の出口端において極小値をもつ正
弦曲線であり、且つこの子午線の固定段４の出口
端における曲率は第１式の値に等しい形状を有す
る。従つて、この断面図において、流体例えば水
蒸気は右から左に矢印に沿つて進みケーシングの
内周面付近の２次損失の影響は最小にされてい
る。第１具体例では特に、内周面２は、内周面２
により規定される子午線が固定段４の入口端から
出口端に向つて中心軸に近づきながら進む正弦曲
線の弧の半分であり、固定段４の入口端において
内周面２から中心軸までの距離が極大値となる形
状を有しており、又、回転段５においてシユラウ
ドの内周面１２は、内周面１２により規定される
子午線が固定段４と回転段５との間の段間平面に
ついて内周面２により規定される子午線とほぼ対
称である正弦曲線の弧の半分である形状を有して
いる。従つて第１具体例においては、内周面２に
より規定される子午線と内周面１２により規定さ
れる子午線とは連続した一つの正弦曲線上にあ
る。このようにすることで、固定段４と回転段５
との境界において乱流の発生減少させることがで
き、よつて本発明の乱流帯域を閉じ込める効果と
相埃つて、より２次損失を減少させることができ
る。尚、第１具体例においては、固定デイスクの
外周面１は、従来のタービンのものである。
第８図に示した第２具体例及び第９図に示した
第３具体例は、固定デイスクの外周面１０１及び
１０１′の付近での２次損失を最小にするように
固定デイスクの外周面１０１及び１０１′が構成
されている。参照番号は第７図の参照番号に、
100を加えた番号である。即ち、第２具体例にお
いて固定デイスクの外周面１０１は、外周面１０
１により規定される子午線が、固定段１０４の入
口端から出口端に向つて、中心軸に近づきながら
進み固定段１０４の出口端において極小値をもつ
正弦曲線であり、且つこの子午線の固定段１０４
の出口端における曲率は第２式の値に等しい形状
を有する。従つて、この断面図において流体、例
えば水蒸気は右から左に矢印に沿つて進み固定デ
イスクの外周面付近の２次損失の影響は最小にさ
れている。第２具体例では、外周面１０１は正弦
曲線の弧の半分であり、固定段１０４の入口端に
おいて外周面１０１から中心軸までの距離が極大
値となる形状を有しており、又回転段１０５にお
いて回転デイスクの外周面１１１は、外周面１１
１により規定される子午線が固定段１０４と回転
段１０５との間の段間平面について外周面１０１
により規定される子午線とほぼ対称である正弦曲
線の半分である形状を有している。従つて、第２
具体例においては、外周面１０１により規定され
る子午線と外周面１１１により規定される子午線
とは連続した一つの正弦曲線上にある。このよう
にすることで、固定段１０４と回転段１０５との
境界において乱流の発生を減少させることがで
き、本発明の乱流を閉じ込める効果と相埃つて、
より２次損失を減少させることができる。尚、第
２具体例においては第２式の値が負であり、よつ
て距離γBが極小値である。一方、第３具体例にお
いては、第２式の値が正であり、よつて距離γBが
極大値であるが、それ以外は第２具体例と同様で
ある。尚、第２具体例及び第３具体例においては
ケーシングの内周面１０２は従来のタービンのも
のである。
第３具体例は、固定デイスクの外周面１０１及び
１０１′の付近での２次損失を最小にするように
固定デイスクの外周面１０１及び１０１′が構成
されている。参照番号は第７図の参照番号に、
100を加えた番号である。即ち、第２具体例にお
いて固定デイスクの外周面１０１は、外周面１０
１により規定される子午線が、固定段１０４の入
口端から出口端に向つて、中心軸に近づきながら
進み固定段１０４の出口端において極小値をもつ
正弦曲線であり、且つこの子午線の固定段１０４
の出口端における曲率は第２式の値に等しい形状
を有する。従つて、この断面図において流体、例
えば水蒸気は右から左に矢印に沿つて進み固定デ
イスクの外周面付近の２次損失の影響は最小にさ
れている。第２具体例では、外周面１０１は正弦
曲線の弧の半分であり、固定段１０４の入口端に
おいて外周面１０１から中心軸までの距離が極大
値となる形状を有しており、又回転段１０５にお
いて回転デイスクの外周面１１１は、外周面１１
１により規定される子午線が固定段１０４と回転
段１０５との間の段間平面について外周面１０１
により規定される子午線とほぼ対称である正弦曲
線の半分である形状を有している。従つて、第２
具体例においては、外周面１０１により規定され
る子午線と外周面１１１により規定される子午線
とは連続した一つの正弦曲線上にある。このよう
にすることで、固定段１０４と回転段１０５との
境界において乱流の発生を減少させることがで
き、本発明の乱流を閉じ込める効果と相埃つて、
より２次損失を減少させることができる。尚、第
２具体例においては第２式の値が負であり、よつ
て距離γBが極小値である。一方、第３具体例にお
いては、第２式の値が正であり、よつて距離γBが
極大値であるが、それ以外は第２具体例と同様で
ある。尚、第２具体例及び第３具体例においては
ケーシングの内周面１０２は従来のタービンのも
のである。
第１０図に示した第４具体例は、第１具体例に
おけるケーシングの内周面２と第２具体例におけ
る固定デイスクの外周面１０１とを有するタービ
ンである。参照番号は第７図の参照番号に200を
加えた番号である。
おけるケーシングの内周面２と第２具体例におけ
る固定デイスクの外周面１０１とを有するタービ
ンである。参照番号は第７図の参照番号に200を
加えた番号である。
第１１図に示した第５具体例は、第１具体例に
おけるケーシングの内周面２と第３具体例におけ
る固定デイスクの外周面１０１′とを有するター
ビンである。参照番号は第９図の参照番号に100
を加えた番号である。
おけるケーシングの内周面２と第３具体例におけ
る固定デイスクの外周面１０１′とを有するター
ビンである。参照番号は第９図の参照番号に100
を加えた番号である。
第１２図及び第１３図に示した第６具体例及び
第７具体例は、夫々、第４具体例及び第５具体例
の変形例であり、回転段１０５のシユラウドの内
周面３１２並びに回転デイスクの外周面３１１及
び３１１′により規定される子午線は夫々第４具
体例及び第５具体例の場合と同様に減少又は増加
する直線となるように内周面３１２並びに外周面
３１１及び３１１′は構成されている。このよう
にするとシユラウド及び回転デイスクの製造を第
４具体例及び第５具体例の場合よりも容易にする
ことができる。
第７具体例は、夫々、第４具体例及び第５具体例
の変形例であり、回転段１０５のシユラウドの内
周面３１２並びに回転デイスクの外周面３１１及
び３１１′により規定される子午線は夫々第４具
体例及び第５具体例の場合と同様に減少又は増加
する直線となるように内周面３１２並びに外周面
３１１及び３１１′は構成されている。このよう
にするとシユラウド及び回転デイスクの製造を第
４具体例及び第５具体例の場合よりも容易にする
ことができる。
第１４図及び第１５図には、例えば前述したベ
ルギー特許第677969号の明細書中に開示されてい
るケーシングの内周面及び／又は固定デイスクの
外周面に流路内の２次損失を減少させるための手
段として凹部４０３及び凸部４０４を設けた固定
段を表わす。凹部４０３は、凹部４０３が設けら
れたケーシングの内周面及び／又は固定デイスク
の外周面に直角な方向に過度の圧力の局所的減少
を引起し、他方凸部４０４は、負圧の局所的減少
を引起し、この結果、静翼Ａの上面と静翼Ｂの下
面との間の圧力差の減少が生じ、このことが２次
損失の減少を可能にする。
ルギー特許第677969号の明細書中に開示されてい
るケーシングの内周面及び／又は固定デイスクの
外周面に流路内の２次損失を減少させるための手
段として凹部４０３及び凸部４０４を設けた固定
段を表わす。凹部４０３は、凹部４０３が設けら
れたケーシングの内周面及び／又は固定デイスク
の外周面に直角な方向に過度の圧力の局所的減少
を引起し、他方凸部４０４は、負圧の局所的減少
を引起し、この結果、静翼Ａの上面と静翼Ｂの下
面との間の圧力差の減少が生じ、このことが２次
損失の減少を可能にする。
固定段の内部の形状もまた2π／NDラジアンの周期
性を有しており、NDは案内羽根の羽根の枚数で
ある。しかしながら、軸に垂直な翼列の出口平面
内では流路アセンブリが軸の周囲の回転面に接し
ている。換言すれば、この出口平面内で、流管は
再び軸対称になつている。
ある。しかしながら、軸に垂直な翼列の出口平面
内では流路アセンブリが軸の周囲の回転面に接し
ている。換言すれば、この出口平面内で、流管は
再び軸対称になつている。
これらの手段によつて固定段の出口端におい
て、ケーシングの内周面の付近における接線方向
の静圧の勾配を因数λで割り及び／又は固定デイ
スクの外周面の付近における接線方向の静圧の勾
配を因数λ′で割る。
て、ケーシングの内周面の付近における接線方向
の静圧の勾配を因数λで割り及び／又は固定デイ
スクの外周面の付近における接線方向の静圧の勾
配を因数λ′で割る。
接線方向の勾配がλはλ′で割られる場合に本発
明を適用するためには、第１具体例から第７具体
例においてケーシングの内周面及び／又は固定デ
イスクの外周面により規定される子午線の固定段
の出口端における曲率を表わす第１式、第２式及
び第11式のCosα1／4Lsin2α1の項に１／λ又は１／λ
′を掛ける ならば有効である。
明を適用するためには、第１具体例から第７具体
例においてケーシングの内周面及び／又は固定デ
イスクの外周面により規定される子午線の固定段
の出口端における曲率を表わす第１式、第２式及
び第11式のCosα1／4Lsin2α1の項に１／λ又は１／λ
′を掛ける ならば有効である。
従つて、このようなケーシングの内周面の付近
における接線方向の勾配がλで割られる場合に
は、第１式の代わりに第14式を使用すればよく、 −Cot2α1S／γS−１／λ・Cosα1S／4LSsin2α1…(14) 又、同様に固定デイスクの外周面の付近におけ
る接線方向の勾配がλ′で割られる場合には、第２
式の代わりに第15式を使用すればよい。
における接線方向の勾配がλで割られる場合に
は、第１式の代わりに第14式を使用すればよく、 −Cot2α1S／γS−１／λ・Cosα1S／4LSsin2α1…(14) 又、同様に固定デイスクの外周面の付近におけ
る接線方向の勾配がλ′で割られる場合には、第２
式の代わりに第15式を使用すればよい。
−Cot2α1B／γB＋１／λ′・Cosα1B／4LBsin2α1B…(
15) このような固定段（第１５図）を製造するため
に、ケーシングの内周面に配置された部材４０４
（また同様に固定デイスクの外周面の上の別の部
材）を使用することができる。各部剤４０５は静
翼Ａの上面４０３で終り、静翼Ｂの下面の４０４
で終つている。λ又はλ′の割合で２次損失を減少
させるために、いかなる手段も備えていない第７
図乃至第１３図に表わされた固定段を製造するた
めに配置し得るであろう部材の外形は点線で表わ
す。
15) このような固定段（第１５図）を製造するため
に、ケーシングの内周面に配置された部材４０４
（また同様に固定デイスクの外周面の上の別の部
材）を使用することができる。各部剤４０５は静
翼Ａの上面４０３で終り、静翼Ｂの下面の４０４
で終つている。λ又はλ′の割合で２次損失を減少
させるために、いかなる手段も備えていない第７
図乃至第１３図に表わされた固定段を製造するた
めに配置し得るであろう部材の外形は点線で表わ
す。
前記凹部を設けること及び物質の補給以外の他
の方法を使用して接線方向の静圧の勾配を減少さ
せることが可能で、従つて固定段の２次損失を減
少させることが可能である。このような方法は例
えば1980年４月17日公開のPCT出願第WO80／
00728号及びWO80／00729号中に開示されてい
る。
の方法を使用して接線方向の静圧の勾配を減少さ
せることが可能で、従つて固定段の２次損失を減
少させることが可能である。このような方法は例
えば1980年４月17日公開のPCT出願第WO80／
00728号及びWO80／00729号中に開示されてい
る。
［発明の効果］
本発明のタービンによれば、固定段の出口端に
おける接線方向の静圧の勾配（dp／dt）の絶対値と 径方向の静圧の勾配（dp／dγ）の絶対値とをケーシ ングの内周面の付近及び／又は固定デイスクの外
周面の付近においてほぼ等しくし得、従つて、ケ
ーシングの内周面の付近及び／又は固定デイスク
の外周面の付近において発生する乱流の乱流帯域
を比較的小さい流束通過区域に閉じ込め得、よつ
て結果として乱流の発生を減少させ得、流体の２
次損失を減少させ得る。
おける接線方向の静圧の勾配（dp／dt）の絶対値と 径方向の静圧の勾配（dp／dγ）の絶対値とをケーシ ングの内周面の付近及び／又は固定デイスクの外
周面の付近においてほぼ等しくし得、従つて、ケ
ーシングの内周面の付近及び／又は固定デイスク
の外周面の付近において発生する乱流の乱流帯域
を比較的小さい流束通過区域に閉じ込め得、よつ
て結果として乱流の発生を減少させ得、流体の２
次損失を減少させ得る。
本発明の第４具体例及び第５具体例では、特に
ケーシングの内周面及び固定デイスクの外周面の
相方の付近において乱流の発生を減少させ得、流
体の２次損失を最小とし得る。
ケーシングの内周面及び固定デイスクの外周面の
相方の付近において乱流の発生を減少させ得、流
体の２次損失を最小とし得る。
本発明の第６具体例及び第７具体例では特に回
転段の製造を容易とし得る。
転段の製造を容易とし得る。
本発明は又、固定段の出口端においてケーシン
グの内周面の付近及び／又は固定デイスクの外周
面の付近で接線方向の静圧の勾配を１よりも大き
い因数で割るために手段の設けられてたタービン
にも容易に適用し得る。
グの内周面の付近及び／又は固定デイスクの外周
面の付近で接線方向の静圧の勾配を１よりも大き
い因数で割るために手段の設けられてたタービン
にも容易に適用し得る。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8100039 | 1981-01-05 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JPH023003B2 true JPH023003B2 (ja) | 1990-01-22 |
Family
ID=9253860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57500218A Expired - Lifetime JPH023003B2 (ja) | 1981-01-05 | 1981-12-30 |
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| JP (1) | JPH023003B2 (ja) |
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| DE (1) | DE3169495D1 (ja) |
| IT (1) | IT1154402B (ja) |
| WO (1) | WO1982002418A1 (ja) |
| ZA (1) | ZA8234B (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US5447413A (en) * | 1992-03-31 | 1995-09-05 | Dresser-Rand Company | Stator endwall for an elastic-fluid turbine |
| EP0798447B1 (de) * | 1996-03-28 | 2001-09-05 | MTU Aero Engines GmbH | Schaufelblatt für Strömungsmaschinen |
| JPH10184304A (ja) * | 1996-12-27 | 1998-07-14 | Toshiba Corp | 軸流タービンのタービンノズルおよびタービン動翼 |
| EP0943784A1 (de) * | 1998-03-19 | 1999-09-22 | Asea Brown Boveri AG | Konturierter Kanal einer axialen Strömungsmaschine |
| DE10233033A1 (de) * | 2002-07-20 | 2004-01-29 | Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg | Strömungs-Arbeits-Maschine mit überhöhtem Rotor-Stator-Kontraktionsverhältnis |
| ITTO20030894A1 (it) * | 2003-11-11 | 2005-05-12 | Ansaldo Energia Spa | Perfezionamenti in statori di turbine assiali. |
| US7217096B2 (en) * | 2004-12-13 | 2007-05-15 | General Electric Company | Fillet energized turbine stage |
| US7134842B2 (en) * | 2004-12-24 | 2006-11-14 | General Electric Company | Scalloped surface turbine stage |
| US7249933B2 (en) * | 2005-01-10 | 2007-07-31 | General Electric Company | Funnel fillet turbine stage |
| US7220100B2 (en) * | 2005-04-14 | 2007-05-22 | General Electric Company | Crescentic ramp turbine stage |
| US7465155B2 (en) * | 2006-02-27 | 2008-12-16 | Honeywell International Inc. | Non-axisymmetric end wall contouring for a turbomachine blade row |
| CN101460706B (zh) * | 2006-03-31 | 2012-02-08 | 阿尔斯通技术有限公司 | 用于流体机械、尤其是用于蒸汽涡轮机的导向叶片 |
| GB0704426D0 (en) * | 2007-03-08 | 2007-04-18 | Rolls Royce Plc | Aerofoil members for a turbomachine |
| DE102007020025A1 (de) * | 2007-04-27 | 2008-10-30 | Honda Motor Co., Ltd. | Form eines Gaskanals in einer Axialströmungs-Gasturbinenmaschine |
| US8647067B2 (en) * | 2008-12-09 | 2014-02-11 | General Electric Company | Banked platform turbine blade |
| US20100303604A1 (en) * | 2009-05-27 | 2010-12-02 | Dresser-Rand Company | System and method to reduce acoustic signature using profiled stage design |
| US8312729B2 (en) * | 2009-09-21 | 2012-11-20 | Honeywell International Inc. | Flow discouraging systems and gas turbine engines |
| CN102235241A (zh) * | 2011-06-28 | 2011-11-09 | 北京动力机械研究所 | 入口带大扩张通道的低压涡轮结构 |
| US8864452B2 (en) * | 2011-07-12 | 2014-10-21 | Siemens Energy, Inc. | Flow directing member for gas turbine engine |
| US9267386B2 (en) | 2012-06-29 | 2016-02-23 | United Technologies Corporation | Fairing assembly |
| US10344601B2 (en) | 2012-08-17 | 2019-07-09 | United Technologies Corporation | Contoured flowpath surface |
| DE102014225689A1 (de) | 2014-12-12 | 2016-07-14 | MTU Aero Engines AG | Strömungsmaschine mit Ringraumerweiterung und Schaufel |
| JP6684593B2 (ja) * | 2016-01-07 | 2020-04-22 | 三菱重工業株式会社 | 軸流タービン |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE579989C (de) * | 1933-07-04 | Karl Roeder Dr Ing | Kopfringlose Beschaufelung fuer axialbeaufschlagte Dampf- oder Gasturbinen | |
| CA613424A (en) * | 1961-01-31 | H. Pavlecka Vladimir | Method and apparatus of compressing fluid | |
| US2735612A (en) * | 1956-02-21 | hausmann | ||
| FR398600A (fr) * | 1909-01-18 | 1909-06-08 | Arnold Kienast | Perfectionnements aux turbines |
| US1632907A (en) * | 1924-03-03 | 1927-06-21 | Losel Franz | High-pressure steam turbine and method of utilizing high-pressure steam therein |
| FR677969A (fr) * | 1929-07-06 | 1930-03-17 | Monture de sac | |
| DE560687C (de) * | 1930-08-28 | 1932-10-06 | Escher Wyss Maschf Ag | Schaufelung fuer Dampf- und Gasturbinen |
| GB564336A (en) * | 1942-06-29 | 1944-09-22 | Escher Wyss Maschf Ag | Multistage axial flow compressor |
| US2392673A (en) * | 1943-08-27 | 1946-01-08 | Gen Electric | Elastic fluid turbine |
| FR996967A (fr) * | 1949-09-06 | 1951-12-31 | Rateau Soc | Perfectionnement aux aubages de turbomachines |
| US2859910A (en) * | 1954-03-29 | 1958-11-11 | Edward A Stalker | Stators for axial flow compressors |
| US2991929A (en) * | 1955-05-12 | 1961-07-11 | Stalker Corp | Supersonic compressors |
| US2846137A (en) * | 1955-06-03 | 1958-08-05 | Gen Electric | Construction for axial-flow turbomachinery |
| US2981066A (en) * | 1956-04-12 | 1961-04-25 | Elmer G Johnson | Turbo machine |
| FR1442526A (fr) * | 1965-05-07 | 1966-06-17 | Rateau Soc | Perfectionnements aux canaux courbes parcourus par un gaz ou une vapeur |
| US3804335A (en) * | 1973-05-21 | 1974-04-16 | J Sohre | Vaneless supersonic nozzle |
| FR2438157A1 (fr) * | 1978-10-05 | 1980-04-30 | Alsthom Atlantique | Grille d'aubes pour turbine ou compresseur |
| FR2471501A1 (fr) * | 1979-12-17 | 1981-06-19 | Inst Francais Du Petrole | Dispositif de pompage de fluides diphasiques |
| US4371311A (en) * | 1980-04-28 | 1983-02-01 | United Technologies Corporation | Compression section for an axial flow rotary machine |
| US4460309A (en) * | 1980-04-28 | 1984-07-17 | United Technologies Corporation | Compression section for an axial flow rotary machine |
| ZA8234B (en) * | 1981-01-05 | 1982-11-24 | Alsthom Atlantique | A turbine stage |
-
1981
- 1981-01-05 ZA ZA8234A patent/ZA8234B/xx unknown
- 1981-12-30 AT AT82900113T patent/ATE12291T1/de active
- 1981-12-30 DE DE8282900113T patent/DE3169495D1/de not_active Expired
- 1981-12-30 JP JP57500218A patent/JPH023003B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1981-12-30 EP EP82900113A patent/EP0068002B1/fr not_active Expired
- 1981-12-30 WO PCT/FR1981/000172 patent/WO1982002418A1/en active IP Right Grant
- 1981-12-30 US US06/414,253 patent/US4778338A/en not_active Expired - Fee Related
-
1982
- 1982-01-04 IT IT67002/82A patent/IT1154402B/it active
-
1988
- 1988-07-01 US US07/214,992 patent/US4832567A/en not_active Expired - Fee Related
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| IT1154402B (it) | 1987-01-21 |
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