CN113474536B - 涡轮静叶片以及蒸汽轮机 - Google Patents

Abstract

涡轮静叶片(21)沿与蒸汽的流动方向交叉的径向延伸并且具有朝向流动方向的上游侧的腹面(21P)，在腹面(21P)的下游侧形成有沿径向延伸并捕捉蒸汽中的液化了的成分的狭缝(5)，在比狭缝(5)靠上游侧的位置形成有通过向与腹面(21P)交叉的深度方向凹陷从而与腹面(21P)相比液膜允许量较大的亲水性凹凸区域(6)，在亲水性凹凸区域(6)中，越朝向狭缝(5)而趋向下游侧，则深度方向的尺寸越大并且流动阻力越小。

Description

涡轮静叶片以及蒸汽轮机

技术领域

本发明涉及涡轮静叶片以及蒸汽轮机。

本申请对2019年2月27日在日本申请的特愿2019-033564号主张优先权，将其内容援引于此。

背景技术

蒸汽轮机具备：旋转轴，其能够绕轴线旋转；多个涡轮动叶片级，它们在该旋转轴的外周面上沿轴线方向隔开间隔地排列；壳体，其从外周侧覆盖旋转轴及涡轮动叶片级；以及多个涡轮静叶片级，它们在壳体的内周面上与涡轮动叶片级交替地排列。在壳体的上游侧形成有从外部获取蒸汽的吸入口，在壳体的下游侧形成有排气口。从吸入口获取的高温高压的蒸汽被涡轮静叶片级调整了流动的方向与速度之后，被涡轮动叶片级转换为旋转轴的旋转力。

在汽轮机内通过的蒸汽随着从上游侧趋向下游侧而失去能量，且温度(与压力)降低。因而，在最下游侧的涡轮静叶片级，蒸汽的一部分液化而作为微细的水滴存在于气流中，该水滴的一部分附着在涡轮静叶片的表面。该水滴在叶片面上迅速成长而成为液膜。液膜使其周围始终暴露在高速的蒸汽流中，但当该液膜进一步成长而厚度增加时，其一部分被蒸汽流破碎而以粗大液滴的状态飞散。飞散的液滴在蒸汽流的作用下一边逐渐加速一边向下游侧流动。越是大的液滴，则惯性力越大，越无法随着主流蒸汽通过涡轮动叶片之间，从而与涡轮动叶片碰撞。涡轮动叶片的圆周速度有时超过音速，因此在飞散的液滴碰撞到涡轮动叶片的情况下，侵蚀其表面，并产生冲蚀(erosion)。另外，也有时因液滴的碰撞而阻碍涡轮动叶片的旋转，导致产生制动损失。

为了防止这种液滴的附着与成长，迄今为止提出了各种技术。例如，在下述专利文献1所记载的装置中，在涡轮静叶片的表面形成有用于吸入液膜的抽出口，并且形成有从涡轮静叶片的前缘侧朝向该抽出口扩展的亲水性的去除面。在液膜沿着去除面移动了之后，能够利用抽出口吸取该液膜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-106451号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在涡轮静叶片的表面，不仅在上游侧的端缘(前缘)，在从前缘到后缘的中途也存在水滴附着而形成液膜的情况。即，液膜的流量从上游侧到下游侧而变大。然而，在上述专利文献1所记载的装置中，去除面的亲水性在整个区域内一样，因此无法应对液膜的流量增加。其结果是，存在液膜在抽出口的上游侧进一步成长并成为上述的粗大液滴而飞散的可能性。也就是，对于上述专利文献1所记载的装置，依然存在改进的余地。

本发明是为了解决上述课题而完成的，目的在于提供能够进一步减小液膜的成长的涡轮静叶片以及蒸汽轮机。

用于解决课题的方案

本发明的一方案的涡轮静叶片沿与蒸汽的流动方向交叉的径向延伸并且具有朝向该流动方向的上游侧的腹面，在所述腹面的下游侧形成有狭缝，该狭缝沿所述径向延伸并捕捉所述蒸汽中的液化了的成分，在比该狭缝靠上游侧的位置形成有亲水性凹凸区域，该亲水性凹凸区域通过向与所述腹面交叉的深度方向凹陷从而与所述腹面相比液膜允许量较大，在该亲水性凹凸区域中，越朝向所述狭缝而趋向下游侧，则所述深度方向的尺寸越大并且流动阻力越小。

根据上述结构，亲水性凹凸区域的深度越朝向狭缝而趋向下游侧，则变得越大。由此，在亲水性凹凸区域中，越是下游侧，则能够保持越多的液滴。这里，在涡轮静叶片的表面，不仅上游侧的端缘(前缘)，在从前缘到后缘的中途也存在液滴附着而形成液膜的情况。即，液滴的流量从上游侧到下游侧而变大。根据上述的结构，即使在从上游侧到下游侧的中途进一步附着液滴，也能够利用亲水性凹凸区域保持该液滴，能够减小向涡轮静叶片的下游侧飞散的可能性。

在上述涡轮静叶片中，也可以是，所述亲水性凹凸区域具有沿着所述流动方向以及所述径向隔开间隔地排列的多个凸部，在将所述流动方向上的所述凸部彼此之间的尺寸设为La并将所述流动方向上的所述凸部的尺寸设为Lb时，越朝向所述狭缝而趋向下游侧，则La/Lb的值变得越小。

对液膜的流动阻力不仅由液膜与壁面的相互作用产生，也由液膜彼此的相互作用产生。特别是，在液膜为水的情况下，该相互作用的影响较大。这里，在流入到流动方向上的凸部彼此之间的液滴与在径向上的凸部彼此之间流动的蒸汽流之间，由于液滴与蒸汽相互吸引，而产生对蒸汽流的流动阻力。在将流动方向上的凸部彼此之间的尺寸设为La，并将流动方向上的凸部的尺寸设为Lb时，La/Lb的值越小则该流动阻力越减小。根据上述的结构，该La/Lb的值越趋向下游侧则变得越小，因此越靠近狭缝，则越能够减小对蒸汽流的流动阻力。其结果是，能够减小因形成有亲水性凹凸区域引起的腹面处的损失。

在上述涡轮静叶片中，也可以是，该凸部在从与所述腹面正交的方向观察时呈矩形并且具有在从所述径向观察时呈矩形的截面。

根据上述结构，凸部在从与腹面正交的方向观察时呈矩形并且具有在从径向观察时呈矩形的截面。因而，例如，与使凸部不呈矩形而呈其他多边形状、圆柱状的情况相比，能够更简便并且廉价地形成该凸部。由此，能够减小涡轮静叶片的制造所需的成本、时间。

在上述涡轮静叶片中，也可以是，在所述亲水性凹凸区域中，所述深度方向的尺寸从所述流动方向的上游侧到下游侧阶梯性地变大。

根据上述结构，深度方向的尺寸从上游侧到下游侧阶梯性地变大。由此，例如，与深度方向的尺寸连续变大的结构相比，能够更简便并且廉价地形成亲水性凹凸区域。由此，能够减小涡轮静叶片的制造所需的成本、时间。

在上述涡轮静叶片中，也可以是，所述涡轮静叶片还具有疏水性区域，该疏水性区域设置于所述流动方向上的所述亲水性凹凸区域的上游侧且与所述腹面相比疏水性较高。

根据上述结构，疏水性区域与腹面相比疏水性较高，因此附着到该疏水性区域的液滴在集合而形成更大的液膜之前，随着蒸汽的流动而向下游侧流去。也就是，能够在保持微细的液滴的状态下，使该液滴向下游侧流动。由此，能够进一步抑制由粒径大的液滴向下游侧流动导致的液膜的形成。

本发明的一方案的蒸汽轮机具备：旋转轴，其能够绕轴线旋转；多个涡轮动叶片，它们在该旋转轴的外周面沿着相对于所述轴线方向的周向排列；壳体，其从外周侧覆盖所述旋转轴及所述涡轮动叶片；以及多个上述任一方案的涡轮静叶片，它们在该壳体的内周面沿着相对于所述轴线的周向排列，并且与所述涡轮动叶片在所述轴线方向上相邻地设置。

根据上述结构，能够得到通过进一步减小液膜的成长从而减小损失的蒸汽轮机。

发明效果

根据本发明，可以提供能够进一步减小液膜的成长的涡轮静叶片以及蒸汽轮机。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式的蒸汽轮机的结构的示意图。

图2是示出本发明的第一实施方式的涡轮静叶片的结构的立体图。

图3是示出本发明的第一实施方式的涡轮静叶片的腹面的结构的放大图。

图4是图3的A-A线处的剖视图。

图5是本发明的第一实施方式的亲水性凹凸区域的放大剖视图。

图6是示出本发明的第一实施方式的亲水性凹凸区域中的水滴的动作的说明图。

图7是示出本发明的第二实施方式的涡轮静叶片的结构的立体图。

具体实施方式

[第一实施方式]

参照图1至图6，对本发明的第一实施方式进行说明。本实施方式的蒸汽轮机100具备：蒸汽轮机转子3，其沿着轴线O方向延伸；蒸汽轮机壳体2，其从外周侧覆盖蒸汽轮机转子3；以及轴颈轴承4A和推力轴承4B，它们将蒸汽轮机转子3的轴端11支承为能够绕轴线O旋转。

蒸汽轮机转子3具有沿着轴线O延伸的旋转轴1以及设置于旋转轴1的外周面的多个动叶片30。动叶片30在旋转轴1的周向上具有一定的间隔地排列有多个。在轴线O方向上，也具有一定的间隔地排列有多个动叶片30的列。动叶片30具有动叶片主体31(涡轮动叶片)以及动叶片护罩34。动叶片主体31从蒸汽轮机转子3的外周面朝向径向外侧突出。动叶片主体31具有在从径向观察时呈翼型的截面。在动叶片主体31的前端部(径向外侧的端部)设置有动叶片护罩34。

蒸汽轮机壳体2呈从外周侧覆盖蒸汽轮机转子3的大致筒状。在蒸汽轮机壳体2的轴线O方向一侧设置有获取蒸汽S的蒸汽供给管12。在蒸汽轮机壳体2的轴线O方向另一侧设置有排出蒸汽S的蒸汽排出管13。蒸汽在蒸汽轮机壳体2的内部从轴线O方向一侧朝向另一侧流动。在以后的说明中，将蒸汽的流动的方向简称作“流动方向”。并且，将从蒸汽排出管13观察时蒸汽供给管12所处的一侧称作流动方向的上游侧，将从蒸汽供给管12观察时蒸汽排出管13所处的一侧称作流动方向的下游侧。

在蒸汽轮机壳体2的内周面设置有多个静叶片20的列。静叶片20具有静叶片主体21(涡轮静叶片)、静叶片护罩22以及静叶片基座24。静叶片主体21是经由静叶片基座24而与蒸汽轮机壳体2的内周面连接的叶状的构件。并且，在静叶片主体21的前端部(径向内侧的端部)设置有静叶片护罩22。与动叶片30同样地，静叶片20在内周面上沿着周向以及轴线O方向排列多个。动叶片30以进入相邻的多个静叶片20之间的区域的方式配置。也就是，静叶片20以及动叶片30沿与蒸汽的流动方向交叉的方向(相对于轴线O的径向)延伸。

蒸汽S经由上游侧的蒸汽供给管12向如上述那样构成的蒸汽轮机壳体2的内部供给。在通过蒸汽轮机壳体2的内部的中途，蒸汽S交替地通过静叶片20与动叶片30。静叶片20对蒸汽S的流动进行整流，通过被整流了的蒸汽S的团推压动叶片30，从而对蒸汽轮机转子3赋予旋转力。蒸汽轮机转子3的旋转力被从轴端11取出并用于外部的设备(发电机等)的驱动。伴随着蒸汽轮机转子3的旋转，蒸汽S通过下游侧的蒸汽排出管13而被朝向后续的装置(冷凝器等)排出。

轴颈轴承4A对朝向相对于轴线O的径向的荷载进行支承。轴颈轴承4A在蒸汽轮机转子3的两端各设置有一个。推力轴承4B对朝向轴线O方向的荷载进行支承。推力轴承4B仅设置于蒸汽轮机转子3的上游侧的端部。

接着，参照图2，对静叶片主体21的结构进行说明。静叶片主体21沿着与流动方向交叉的方向即径向(相对于轴线O的径向)延伸。从径向观察到的静叶片主体21的截面呈翼型。更详细而言，流动方向的上游侧的端缘即前缘21F呈曲面状。下游侧的端缘即后缘21R在从径向观察时周向的尺寸逐渐变小而呈锥形状。静叶片主体21从前缘21F到后缘21R，从相对于轴线O的周向一侧朝向另一侧平缓地弯曲。

静叶片主体21中的周向一侧的面成为朝向流动方向上的下游侧的背面21Q。背面21Q呈朝向周向一侧凸出的曲面状。另一方面，静叶片主体21中的周向另一侧的面成为朝向流动方向上的上游侧的腹面21P。腹面21P呈朝向周向一侧凹陷的曲面状。在蒸汽流动的状态下，腹面21P处的压力比背面21Q处的压力高。

静叶片主体21的朝向径向内侧的端面成为内周侧端面21A，静叶片主体21的朝向径向外侧的端面成为外周侧端面21B。需要说明的是，在图1中示出的静叶片护罩22以及静叶片基座24在图2中省略。

在腹面21P上，在偏向外周侧端面21B侧的部分(即，相比内周侧端面21A距外周侧端面21B较近的部分)形成有狭缝5以及亲水性凹凸区域6。狭缝5是在腹面21P上沿径向延伸的矩形的孔。狭缝5的长边沿径向延伸，狭缝5的短边沿上述的流动方向延伸。狭缝5是为了捕捉沿着腹面21P从前缘21F侧流动到后缘21R侧的蒸汽中的液化了的成分(液滴)而形成的，详细内容在后叙述。狭缝5与在静叶片主体21的内部形成的流路(未图示)连接，所捕捉到的液滴通过该流路被向静叶片主体21的外部运送。

亲水性凹凸区域6与上述的狭缝5相邻，并向流动方向的上游侧(前缘21F)侧扩展。亲水性凹凸区域6具有比腹面21P高的亲水性，且是为了使沿着腹面21P从前缘21F侧流动来的液滴不受排斥地向后缘21R侧的狭缝5流动而设置的。亲水性凹凸区域6从前缘21F侧到后缘21R侧沿流动方向被分成三个区域。最前缘21F侧的区域成为第一区域61，最后缘21R侧的区域成为第三区域63。第一区域61与第三区域63之间的区域成为第二区域62。

与第一区域61相比，在第二区域62中，液膜允许量较大。与第二区域62相比，在第三区域63中，液膜允许量更大。需要说明的是，这里所说的“液膜允许量”表示针对该区域的液膜的渗透量与保持量。另外，该渗透量与保持量由该区域的空隙率决定。并且，与第一区域61相比，在第二区域62中，对液滴的流动阻力小。与第二区域62相比，在第三区域63中，对液滴的流动阻力更小。

更具体而言，如图3所示，在微观地观察亲水性凹凸区域6的情况下，在第一区域61、第二区域62以及第三区域63分别设置有多个凸部T。凸部T在从与腹面21P正交的方向观察时呈矩形并且具有在从径向观察时呈大致矩形的截面。在本实施方式中，第一区域61的凸部T(第一凸部61T)在从与腹面21P正交的方向观察时例如呈正方形。第一凸部61T沿流动方向以及径向隔开间隔地呈格子状排列。需要说明的是，凸部T的截面形状只要以矩形为目标，就也允许加工误差。

第二区域62的凸部T(第二凸部62T)从与腹面21P正交的方向观察时呈长方形状。具体而言，与第一凸部61T相比，流动方向上的尺寸设定得稍长。与第一凸部61T同样地，第二凸部62T也沿流动方向以及径向隔开间隔地呈格子状排列。第三区域63的凸部T(第三凸部63T)呈与第二凸部62T相比流动方向上的尺寸设定得更长的长方形状。与第二凸部62T同样地，第三凸部63T也沿流动方向以及径向隔开间隔地呈格子状排列。

在形成于各凸部T彼此之间的空间中的、沿径向(即，与蒸汽的流动方向正交的方向)形成的空间成为流路P。该流路P通过使形成于在径向上相邻的一对凸部T彼此之间的空间在流动方向上连续而形成。能够通过该流路P使液滴的一部分以及蒸汽沿流动方向流动，详细内容在后叙述。

并且，如图4所示，在亲水性凹凸区域6中，与腹面21P正交的方向上的底面B的高度随着从第一区域61趋向第三区域63而阶梯性地变化。更具体而言，从腹面21P到底面B的距离(深度方向的尺寸)随着趋向狭缝5而阶梯性地变大。与第一区域61的底面B(第一底面61B)相比，第二区域62的底面B(第二底面62B)形成在更深的位置。与第二底面62B相比，第三区域63的底面B(第三底面63B)形成在更深的位置。第一底面61B、第二底面62B以及第三底面63B分别呈沿着腹面21P的形状。需要说明的是，为了将图示简化，作为在图4中第一底面61B、第二底面62B以及第三底面63B分别呈平面状的结构而进行了说明，但实际上与腹面21P的曲面形状相应地，这些第一底面61B、第二底面62B以及第三底面63B也弯曲为曲面状。第三底面63B与狭缝5的上游侧的端缘连接。

如图5所示，在将流动方向上的凸部彼此之间的尺寸设为La，并将流动方向上的凸部T的尺寸设为Lb时，凸部T的尺寸比La/Lb的值从第一区域61趋向第三区域63而阶梯性地变小。更具体而言，凸部T的朝向流动方向上游侧的第一端面T1与同该凸部T相邻的另一凸部T的朝向下游侧的第二端面T2之间的距离成为La。另外，一个凸部T的从第一端面T1到第二端面T2的尺寸(即，流动方向上的凸部T的项面T3的尺寸)成为Lb。期望的是，在第一区域61中，该尺寸比La/Lb的值设定为比1小的值。更期望的是，La/Lb＜0.8。最期望的是，La/Lb＜0.5。

如上述那样，凸部T所形成的矩形的长边的长度从第一区域61到第三区域63而阶梯性地变长，由此尺寸比La/Lb的值随着从第一区域61趋向第三区域63而阶梯性地变小。需要说明的是，La的值(即，凸部T的间距)小于1μm或者为100μm以上。在形成上述那样的凸部T时，优选使用包括短脉冲加工、表面干涉波加工在内的激光加工。

已知在如上述那样构成凸部T的情况下，在亲水性凹凸区域6中显示出高亲水性。需要说明的是，这里所说的“亲水性高的”状态是指附着于亲水性凹凸区域的液滴相对于亲水性凹凸区域的面所成的接触角小于90°的状态，特别是，将接触角小于5°的状态称作超亲水性。

并且，通过使上述的La/Lb的值随着从第一区域61趋向第三区域63阶梯性地变小，能够使对在上述的流路P流通的蒸汽的流动阻力阶梯性地变小。具体而言，如图6所示，在液滴Wd滞留于在流动方向上相邻的第一凸部61T彼此之间的空间的情况下，对于在流路P流动的蒸汽流Fs，产生由液滴Wd引起的拉拽力。该力成为对蒸汽流Fs的流动阻力。也就是，通过减小上述的尺寸比La/Lb的值，而使流路P的每单位长度的液滴Wd的拉拽力变小。因而，如图6所示，在第二区域62中，由被捕捉到第二凸部62T彼此之间的液滴Wd引起的拉拽力与第一区域61相比变小。同样地，在第三区域63中，由被捕捉到第三凸部63T彼此之间的液滴引起的拉拽力与第二区域62相比变小。即，在亲水性凹凸区域6中，越朝向狭缝5而趋向下游侧，则对蒸汽流Fs的流动阻力变得越小。

接着，对本实施方式的静叶片主体21中的蒸汽的动作进行说明。在蒸汽轮机壳体2内通过的蒸汽随着从上游侧去往下游侧而做功，由此温度降低。因而，在最下游侧的涡轮静叶片级中，蒸汽的一部分液化而作为液滴(水滴)附着于静叶片主体21的表面。该液滴逐渐成长而成为液膜。当液膜进一步成长时，其一部分破碎而作为粗大液滴飞散。飞散的液滴欲随着蒸汽的主流而向下游侧流动，但粗大液滴由于作用在自身的惯性力大因此无法充分地跟随主流，从而与涡轮动叶片(动叶片主体31)碰撞。涡轮动叶片的圆周速度有时超过音速，因此在飞散的液滴碰撞到涡轮动叶片的情况下，侵蚀其表面，产生冲蚀。另外，也有时因液滴的碰撞而阻碍涡轮动叶片的旋转，导致产生制动损失。

然而，在本实施方式的静叶片主体21中，在腹面21P上形成有狭缝5以及亲水性凹凸区域6。因而，能够利用狭缝5捕捉液滴的大部分，能够减小朝向下游侧飞散的可能性。并且，在该狭缝5的上游侧形成有与腹面21P相比液膜允许量较大的亲水性凹凸区域6，因此附着到该亲水性凹凸区域6的液滴在附着后立刻扩散并融合到该亲水性凹凸区域6中。其结果是，能够减小液滴集合而成长的可能性。

这里，在静叶片主体21的表面，不仅上游侧的端缘(前缘21F)，从前缘21F到后缘21R的中途也存在液滴附着而形成液膜的情况。即，液膜的流量从腹面21P上的上游侧到下游侧而变大。因而，在亲水性在流动方向的整个区域内一样的情况下，无法应对液膜的流量增加。其结果是，存在液膜在狭缝5的上游侧进一步成长并成为粗大液滴而飞散的可能性。

然而，在上述的结构中，亲水性凹凸区域6的深度越朝向狭缝5而趋向下游侧则变得越大。由此，在亲水性凹凸区域6中，越是下游侧，则能够保持越多的液滴。即，越成为下游侧，则表观上的液膜允许量变得越大。因而，即使在从上游侧到下游侧的中途进一步附着液滴，也能够利用亲水性凹凸区域6的第二区域62或者第三区域63保持该液滴，能够减小向静叶片主体21的下游侧飞散的可能性。

另外，在流入到流动方向上的凸部T彼此之间的液滴Wd与在径向上的凸部T彼此之间流动的蒸汽流Fs之间，由于液滴Wd与蒸汽相互吸引，而产生对蒸汽流Fs的流动阻力。在将流动方向上的凸部T彼此之间的尺寸设为La，并将流动方向上的凸部的尺寸设为Lb时，La/Lb的值越小则该流动阻力越减小。根据上述的结构，该尺寸比La/Lb的值越趋向下游侧则变得越小，因此越靠近狭缝5，则越能够减小对蒸汽流Fs的流动阻力。其结果是，能够减小因形成有亲水性凹凸区域6引起的腹面21P处的损失。

并且，根据上述结构，凸部T在从与腹面21P正交的方向观察时呈矩形并且具有在从径向观察时呈矩形的截面。因而，例如与使凸部T不呈矩形而呈其他多边形状、圆柱状的情况相比，能够更简便并且廉价地形成该凸部T。由此，能够削减静叶片主体21的制造所需的成本、时间。

此外，根据上述结构，亲水性凹凸区域6的深度方向的尺寸从上游侧到下游侧阶梯性地变大。由此，例如，与深度方向的尺寸连续变大的结构相比，能够更简便并且廉价地形成亲水性凹凸区域6。由此，能够削减静叶片主体21的制造所需的成本、时间。

以上，对本发明的第一实施方式进行了说明。需要说明的是，只要不脱离本发明的主旨，则能够对上述的结构实施各种变更、修改。例如，在上述第一实施方式中，对亲水性凹凸区域6被分成第一区域61、第二区域62以及第三区域63这三个区域的例子进行了说明。然而，亲水性凹凸区域6的方式并不限定于上述方式，也能够采用被分成亲水性不同的四个以上的区域的结构。

[第二实施方式]

接下来，参照图7，对本发明的第二实施方式进行说明。需要说明的是，对与上述的第一实施方式相同的结构标注相同的附图标记，并省略详细的说明。如图7所示，在本实施方式中，在上述的亲水性凹凸区域6的更上游侧设置有显示出疏水性的疏水性区域7。需要说明的是，这里所说的“显示出疏水性”表示附着到该疏水性区域7的液滴所成的接触角为90°以上的状态。即，到达疏水性区域7的液滴不与该疏水性区域7融合而被排斥，从而到达下游侧的亲水性凹凸区域6。即，在该疏水性区域7中，液滴在集合而形成更大的液膜之前随着蒸汽的流动向下游侧流去。也就是，能够在保持微细的液滴的状态下，使该液滴向下游侧流动。由此，能够进一步抑制由粒径大的液滴向下游侧流动导致的液膜的形成。

这里，前述的接触角为150°以上的状态称作超疏水状态，能够发挥更好的疏水功能，因此能够更有效地抑制液膜的形成。

以上，对本发明的第二实施方式进行了说明。需要说明的是，只要不脱离本发明的主旨，则能够对上述的结构实施各种变更、修改。

工业实用性

根据本发明，可以提供能够进一步减小液膜的成长的涡轮静叶片以及蒸汽轮机。

附图标记说明

100 蒸汽轮机

1 旋转轴

2 蒸汽轮机壳体

3 蒸汽轮机转子

4A 轴颈轴承

4B 推力轴承

5 狭缝

6 亲水性凹凸区域

7 疏水性区域

11 轴端

12 蒸汽供给管

13 蒸汽排出管

20 静叶片

21 静叶片主体

21A 内周侧端面

21B 外周侧端面

21F 前缘

21P 腹面

21Q 背面

21R 后缘

22 静叶片护罩

30 动叶片

31 动叶片主体

34 动叶片护罩

51 狭缝主体

52 放大部

61 第一区域

61B 第一底面

61T 第一凸部

62 第二区域

62B 第二底面

62T 第二凸部

63 第三区域

63B 第三底面

63T 第三凸部

B 底面

Fs 蒸汽流

O 轴线

P 流路

S 蒸汽

T 凸部

T1 第一端面

T2 第二端面

T3 顶面

Wd 液滴。

Claims (6)

1.一种涡轮静叶片，其中，

所述涡轮静叶片沿与蒸汽的流动方向交叉的径向延伸并且具有朝向该流动方向的上游侧的腹面，

在所述腹面的下游侧形成有狭缝，该狭缝沿所述径向延伸并捕捉所述蒸汽中的液化了的成分，

在比该狭缝靠上游侧的位置形成有亲水性凹凸区域，该亲水性凹凸区域通过向与所述腹面交叉的深度方向凹陷从而与所述腹面相比液膜允许量较大，

在该亲水性凹凸区域中，越朝向所述狭缝而趋向下游侧，则所述深度方向的尺寸越大并且流动阻力越小。

2.根据权利要求1所述的涡轮静叶片，其中，

所述亲水性凹凸区域具有沿着所述流动方向以及所述径向隔开间隔地排列的多个凸部，

在将所述流动方向上的所述凸部彼此之间的尺寸设为La并将所述流动方向上的所述凸部的尺寸设为Lb时，越朝向所述狭缝而趋向下游侧，则La/Lb的值变得越小。

3.根据权利要求2所述的涡轮静叶片，其中，

该凸部在从与所述腹面正交的方向观察时呈矩形并且具有在从所述径向观察时呈矩形的截面。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的涡轮静叶片，其中，

在所述亲水性凹凸区域中，所述深度方向的尺寸从所述流动方向的上游侧到下游侧阶梯性地变大。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的涡轮静叶片，其中，

所述涡轮静叶片还具有疏水性区域，该疏水性区域设置于所述流动方向上的所述亲水性凹凸区域的上游侧且与所述腹面相比疏水性较高。

6.一种蒸汽轮机，其中，

所述蒸汽轮机具备：

旋转轴，其能够绕轴线旋转；

多个涡轮动叶片，它们在该旋转轴的外周面沿着相对于所述轴线方向的周向排列；

壳体，其从外周侧覆盖所述旋转轴及所述涡轮动叶片；以及

多个权利要求1至5中任一项所述的涡轮静叶片，它们在该壳体的内周面沿着相对于所述轴线的周向排列，并且与所述涡轮动叶片在所述轴线方向上相邻地设置。

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