CN114127389B - 轴流涡轮 - Google Patents

Abstract

本发明的蒸汽涡轮具备：旋转轴；多个转动叶片，具有转动叶片主体(42)及护罩(43)，并且在周向上隔着间隔排列；壳体(5)，形成有容纳护罩(43)的凹部(8)；翅片(7)，在其与护罩(43)的外周面(43A)之间形成间隙(C)；固定叶片支承部(90)，配置于凹部(8)的下游侧；多个固定叶片，在周向上隔着间隔排列；及环状的隔板(70)，从凹部下游面(8D)向上游侧延伸，壳体上形成有连通比隔板(70)更靠径向外侧的区域和固定叶片彼此之间的区域的旁通流路(P)。

Description

轴流涡轮

技术领域

本发明涉及一种轴流涡轮。本申请主张基于2019年7月31日申请的日本特愿2019-141489号的优先权，并将其内容援用于此。

背景技术

蒸汽涡轮或包括燃气涡轮用涡轮的轴流涡轮构成为转子在壳体内被轴承支承为旋转自如，并且转子上固定有多段转动叶片，另一方面，多段固定叶片以位于多段转动叶片之间的方式固定于壳体。并且，若从壳体的供给口供给蒸汽，则通过蒸汽经过多个转动叶片和固定叶片，转子经由多段转动叶片而驱动旋转，从而蒸汽从排出口排出至外部。

在蒸汽涡轮中，为了实现转子的顺畅的旋转，在转动叶片的前端部(护罩)与壳体的内周面之间设置有一定的间隙。经过该间隙的蒸汽作为泄漏流而经过该转动叶片至下游侧，而不会对转子赋予旋转能量。在此，通常将因泄漏流所持的能量未被有效地用作涡轮的旋转动力而产生的损失称为旁通损失，将泄漏流在经过间隙之后流入主流路时产生的损失称为混合损失，进而将流入主流路的泄漏流干扰下游侧的叶片列而产生的损失称为干扰损失。为了减少该混合损失，存在如下方法：如专利文献1那样，在转动叶片护罩的下游端部设置限制泄漏流的方向的部件，从而将泄漏流的方向调整为主流的方向。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2019-35347号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

专利文献1的技术对减少混合损失是有效的。然而，难以使从旋转的转动叶片列的外周侧朝向位于下游的位置的静止部件即固定叶片列的流即泄漏流与经过在周向上以一定间隔配置的转动叶片列之间的在周向上不均匀的主流的方向始终一致，并且还会在下游侧的固定叶片列处产生干扰损失。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，提供一种通过减少混合损失的同时还减小干扰损失的影响来提高效率的轴流涡轮。

用于解决技术课题的手段

本发明的一方式所涉及的轴流涡轮具备：旋转轴，沿着轴线延伸；多个转动叶片，具有从该旋转轴向径向外侧延伸的转动叶片主体及设置于该转动叶片主体的径向外侧的端部的护罩，并且在周向上隔着间隔排列；壳体，从径向外侧包围所述转动叶片，并且在内周面上形成有容纳所述护罩的凹部；翅片，从所述凹部的与所述护罩对置的对置面向径向内侧突出，从而在其与所述护罩的外周面之间形成间隙；固定叶片支承部，配置于比所述壳体的内周面上的所述凹部更靠下游侧；多个固定叶片，从该固定叶片支承部向径向内侧延伸，并且在周向上隔着间隔排列；及环状的隔板，从所述凹部的下游侧的面即凹部下游面向上游侧延伸，并且以所述轴线为中心，所述壳体上形成有连通所述凹部下游面上比所述隔板更靠径向外侧的区域和所述壳体的内周面上所述固定叶片彼此之间的区域的旁通流路。

在轴流涡轮的内部形成流过彼此相邻的转动叶片主体彼此之间的流(主流)和从主流分支而流入凹部内的流(泄漏流)。泄漏流在经过间隙之后，形成沿着从凹部下游面朝向对置面的方向回转的渦流。渦流的一部分成分通过干扰从间隙流入的泄漏流来形成又一个渦流。因该小渦流与主流汇合，有时会产生混合损失(mixing loss)。然而，在上述结构中，泄漏流的一部分成分会通过旁通流路直接引导至固定叶片彼此之间的区域。因此，能够抑制如上所述的泄漏流与渦流之间的干扰导致的小渦流的产生。并且，包含小渦流的主流在周向上并不均匀且具有绕旋转轴的回转成分，因此流入固定叶片列的流的朝向会发生脉动，但旁通流路出口与固定叶片的相对位置是恒定的，因此能够将泄漏流从始终恒定的相对位置作为恒定的方向的流而供给至固定叶片。

在上述轴流涡轮中，在包括所述轴线的剖视图中，所述旁通流路可以随着从上游侧朝向下游侧而从径向外侧向内侧延伸。

根据上述结构，旁通流路能够将流过凹部内的泄漏流的一部分以更短的距离引导至固定叶片彼此之间的区域。另一方面，例如，在旁通流路在途中位置弯曲的情况下，流动会在该弯曲部位受到阻碍，因此无法使泄漏流有效地旁通。根据上述结构，能够降低这种可能性。

在上述轴流涡轮中，从径向外侧观看时，所述旁通流路可以随着从上游侧朝向下游侧而向所述旋转轴的旋转方向上的后方侧延伸。

根据上述结构，旁通流路随着从上游侧朝向下游侧而向旋转轴的旋转方向上的后方侧延伸。由此，能够减小流相对于下游侧的固定叶片的流入角(入射角)。其结果，能够使轴流涡轮内的流体的流动更加顺畅。

在上述轴流涡轮中，当将所述轴线方向上的所述固定叶片支承部的尺寸设为L、将所述固定叶片支承部的上游侧的末端至所述旁通流路的下游侧的端部的尺寸设为A时，A/L的值可以满足0＜A/L＜0.15。

根据上述结构，通过A/L的值满足0＜A/L＜0.15，旁通流路的下游侧的端部形成于固定叶片彼此之间偏向上游侧的位置。因此，能够减小从旁通流路流出的流相对于固定叶片的入射角。

在上述轴流涡轮中，当将所述轴线方向上的所述固定叶片支承部的尺寸设为L、将所述固定叶片支承部的上游侧的末端至所述旁通流路的下游侧的端部的尺寸设为A时，A/L的值可以满足0.2＜A/L＜0.4。

根据上述结构，通过A/L的值满足0.2＜A/L＜0.4，旁通流路的下游侧的端部形成于固定叶片彼此之间偏向下游侧的位置。因此，能够通过从旁通流路流出的流吹散在固定叶片的下游侧产生的二次流。由此，能够抑制二次流的影响导致的轴流涡轮的效率降低。

在上述轴流涡轮中，所述凹部下游面可以在所述轴线方向上位于比所述固定叶片的上游侧的末端更靠下游侧的位置。

根据上述结构，凹部下游面在轴线方向上位于比固定叶片的上游侧的末端更靠下游侧的位置。由此，能够减小转动叶片与固定叶片之间的轴线方向上的距离。其结果，与例如该轴线方向上的距离较大的情况相比，能够进一步减少损失。

在上述轴流涡轮中，所述旁通流路的流路截面积可以随着从上游侧朝向下游侧而逐渐减小。

根据上述结构，旁通流路的截面积随着从上游侧朝向下游侧而逐渐减小。由此，能够提高从旁通流路吹出的流体的流速。其结果，能够使相对于固定叶片的入射角进一步适当，并且进一步减小在固定叶片的周围产生的二次流的影响。

在上述轴流涡轮中，所述旁通流路可以具有圆形的截面形状。

根据上述结构，由于旁通流路的截面形状为圆形，因此与例如截面形状为矩形的情况相比，能够更容易进行加工。由此，能够降低制造成本和维护成本。

在上述轴流涡轮中，可以还具备多个回转防止板，所述多个回转防止板从所述隔板的外周面向所述凹部的内周面延伸，并且在周向上隔着间隔排列。

根据上述结构，能够通过回转防止板来减少凹部内的流的周向回转成分。

发明效果

根据本发明，能够提供一种通过减少混合损失的同时还减小干扰损失的影响来提高效率的轴流涡轮。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的蒸汽涡轮(轴流涡轮)的结构的剖视图。

图2是本发明的第一实施方式所涉及的蒸汽涡轮的主要部分放大剖视图。

图3是从上游侧观看本发明的第一实施方式所涉及的蒸汽涡轮的凹部下游面的图。

图4是本发明的第二实施方式所涉及的蒸汽涡轮的主要部分放大剖视图。

图5是从径向内侧观看本发明的第二实施方式所涉及的蒸汽涡轮的壳体的图。

图6是从径向内侧观看本发明的第二实施方式的变形例所涉及的蒸汽涡轮的壳体的图。

图7是本发明的第三实施方式所涉及的蒸汽涡轮的主要部分放大剖视图。

图8是从径向内侧观看本发明的第三实施方式所涉及的蒸汽涡轮的壳体的图。

图9是从径向内侧观看本发明的第三实施方式的变形例所涉及的蒸汽涡轮的壳体的图。

图10是本发明的第四实施方式所涉及的蒸汽涡轮的主要部分放大剖视图。

图11是本发明的第五实施方式所涉及的蒸汽涡轮的主要部分放大剖视图。

图12是表示本发明的各实施方式通用的变形例的图，并且是从上游侧观看凹部下游面的图。

具体实施方式

[第一实施方式]

参考图1至图3对本发明的第一实施方式进行说明。在本实施方式中，作为轴流涡轮的一例，使用蒸汽涡轮1进行说明。另外，除蒸汽涡轮1以外，还可以将燃气涡轮用涡轮用作轴流涡轮。如图1所示，蒸汽涡轮1具备旋转轴2、轴承装置3、多个转动叶片列4、壳体5、多个固定叶片列6及翅片7(参考图2)。旋转轴2呈沿着轴线O延伸的柱状。轴承装置3支承该旋转轴2的轴端。轴承装置3具有一对轴颈轴承31和仅一个推力轴承32。一对轴颈轴承31分别设置于旋转轴2的轴线O方向上的两侧的端部。各轴颈轴承31支承相对于轴线O的径向上的载荷。推力轴承32仅设置于轴线O方向上的一侧。推力轴承32支承轴线O方向上的载荷。旋转轴2的外周面上设置有在轴线O方向上隔着间隔排列的多个转动叶片列4。各转动叶片列4具有在相对于轴线O的周向上隔着间隔排列的多个转动叶片40。转动叶片40具有转动叶片平台41、转动叶片主体42及转动叶片护罩43(护罩)。转动叶片平台41从旋转轴2的外周面向径向外侧突出。转动叶片主体42安装于转动叶片平台41的外周面。转动叶片主体42沿着径向延伸，并且从径向观看时具有叶片状的截面形状。在转动叶片主体42的径向外侧的端部安装有转动叶片护罩43。

旋转轴2及转动叶片列4(转动叶片40)从径向外侧被壳体5包围。壳体5呈以轴线O为中心的筒状。壳体5的内周面上设置有在轴线O方向上隔着间隔排列的多个固定叶片列6。这些固定叶片列6在轴线O方向上与上述转动叶片列4交替排列。各固定叶片列6具有在相对于轴线O的周向上隔着间隔排列的多个固定叶片60。固定叶片60具有固定叶片主体61、固定叶片内侧环62及固定叶片支承部90。固定叶片主体61安装于固定叶片支承部90。固定叶片支承部90为壳体5的内周面上的上述凹部8彼此之间的区域。固定叶片主体61从固定叶片支承部90的内周面沿着径向延伸，并且从径向观看时具有叶片状的截面形状。在固定叶片主体61的径向内侧的端部安装有固定叶片内侧环62。在壳体5的内周面上彼此相邻的一对固定叶片60彼此之间形成有从壳体5的内周面向径向外侧凹陷的凹部8。上述转动叶片护罩43容纳于该凹部8。

在壳体5的轴线O方向上的一侧的端部形成有导入从外部供给的高温高压的蒸汽的供给口51。在壳体5的轴线O方向上的另一侧的端部形成有排出经过壳体5内的蒸汽的排气口52。从供给口51导入的蒸汽在从轴线O方向上的一侧朝向另一侧经过壳体5内的途中与多个转动叶片列4(转动叶片40)及多个固定叶片列6(固定叶片60)交替碰撞。由此，对旋转轴2赋予旋转能量。旋转轴2的旋转从轴端取出并例如用于发电机(未图示)的驱动等。在以下说明中，将从轴线O方向上的一侧朝向另一侧在壳体5内流通的蒸汽流称为主流Fm。进而，将主流Fm流入的一侧(轴线O方向上的一侧)称为上游侧，将主流Fm流出的一侧(轴线O方向上的另一侧)称为下游侧。

接着，参考图2对上述凹部8的周边的结构进行说明。图2是放大表示包括轴线O的截面的凹部8的周边的图。如图2所示，凹部8从壳体5的内周面(壳体内周面5A)向径向外侧凹陷成方槽状。凹部8具有第一区域81和位于第一区域81的下游侧的位置的第二区域82。第一区域81与第二区域82被壳体侧翅片71隔开，其详细内容待留后述。在形成第一区域81的各面中，将面向下游侧的面(即，第一区域81内位于上游侧的位置的面)设为凹部上游面8A。在形成第一区域81的各面中，将面向径向内侧的面设为对置面8B。对置面8B沿着轴线O延伸。对置面8B从径向外侧与上述转动叶片护罩43的外周面(护罩外周面43A)对置。在本实施方式中，在剖视图中，凹部上游面8A与对置面8B彼此正交。

对置面8B上设置有在轴线O方向上隔着间隔排列的多个(作为一例为两个)壳体侧翅片71(翅片7)。另外，壳体侧翅片71的数量也可以为三个以上。各壳体侧翅片71呈从对置面8B向径向内侧延伸的板状。在各壳体侧翅片71的前端部与护罩外周面43A之间形成有在径向上扩展的间隙(间隙C)。进而，在护罩外周面43A上且在上述两个壳体侧翅片71彼此之间设置有转动叶片侧翅片72(翅片7)。转动叶片侧翅片72呈从护罩外周面43A向径向外侧延伸的板状。在转动叶片侧翅片72的前端部与对置面8B之间形成有在径向上扩展的间隙(间隙C)。

接着，对第二区域82的结构进行说明。第二区域82夹着上述两个壳体侧翅片71中位于最靠下游侧的位置的壳体侧翅片71(下游侧翅片71D)与第一区域81隔开。第二区域82由下游侧翅片71D的面向下游侧的面即翅片下游面71S、从轴线O方向与翅片下游面71S对置的凹部下游面8D、面向径向内侧的下游侧对置面8C、护罩外周面43A的下游侧的一部分及隔板70(后述)所限定。

隔板70从凹部下游面8D的最靠径向内侧的末端向上游侧延伸，并且呈以轴线O为中心的环状。隔板70位于比护罩外周面43A略靠径向内侧的位置。隔板70的内周面与上述壳体内周面5A齐平。隔板70的外周面从径向与下游侧对置面8C对置。更详细而言，在包括轴线O的剖视图中，隔板70的外周面与下游侧对置面8C平行地延伸。

在隔板70的外周面与下游侧对置面8C之间设置有回转防止板80。该回转防止板80以从经过上述下游侧翅片71D与护罩外周面43A之间的间隙C而流向下游侧的蒸汽流中去除回转成分为目的而设置，其详细内容待留后述。(另外，该回转成分是指残留在泄漏的蒸汽中的速度成分。)如图3所示，回转防止板80从隔板70的外周面朝向下游侧对置面8C(凹部8的内周面)沿着径向延伸，并且在相对于轴线O的周向上隔着间隔排列有多个。并且，回转防止板80的下游侧的末端(即，凹部下游面8D)位于比固定叶片主体61的前缘Ef更靠上游侧的位置。

如图2或图3所示，壳体5(固定叶片支承部90)上形成有连通凹部下游面8D和壳体内周面5A的旁通流路P。在包括轴线O的剖视图中，旁通流路P随着从上游侧朝向下游侧以从径向外侧朝向内侧的方式延伸。旁通流路P的上游侧的端部在凹部下游面8D上比隔板70更靠径向外侧的上述回转防止板80彼此之间的区域开口。旁通流路P的上游侧的端部在径向上位于比上述护罩外周面43A更靠径向外侧的位置。旁通流路P的下游侧的端部在壳体内周面5A上固定叶片60彼此之间的区域开口。旁通流路P的下游侧的端部位于比固定叶片60的前缘更靠下游侧的位置。另外，在本实施方式中，从相对于轴线O的径向外侧观看时，旁通流路P与轴线O平行地延伸。并且，如图3所示，旁通流路P的上游侧的端部形成于相邻的一对回转防止板80彼此之间的中央的位置。

接着，对本实施方式所涉及的蒸汽涡轮1的动作进行说明。当运行蒸汽涡轮1时，从外部的蒸汽供给源(锅炉等)通过上述供给口51向壳体5内供给蒸汽。蒸汽形成在壳体5内从上游侧朝向下游侧的主流Fm。主流Fm在经过壳体5内的途中经过多个固定叶片列6彼此之间及多个转动叶片列4彼此之间。通过经过固定叶片列6彼此之间，蒸汽的流速增加。通过该整流后的蒸汽流与转动叶片列4碰撞，对旋转轴2赋予旋转能量。

在此，通过主流Fm的一部分流入上述凹部8内来形成泄漏流Fs。更详细而言，泄漏流Fs通过凹部8的凹部上游面8A与转动叶片护罩43之间的间隙而流入第一区域81内。泄漏流Fs的一部分成分被上述翅片7阻止。另一方面，泄漏流Fs的剩余的成分通过壳体侧翅片71与护罩外周面43A之间的间隙C及转动叶片侧翅片72与对置面8B之间的间隙C而流入下游侧的第二区域82内。

流入第二区域82内的泄漏流Fs的一部分成分依次沿着上述隔板70的外周面、凹部下游面8D、下游侧对置面8C及翅片下游面71S而流动。由此，在第二区域82内形成如图2所示的涡流V1。另外，伴随转动叶片主体42及转动叶片护罩43的旋转，泄漏流Fs包含在这些转动叶片主体42及转动叶片护罩43的旋转方向上回转的回转成分。该回转成分的大部分通过与上述回转防止板80碰撞而被去除。

泄漏流Fs的所有成分中，未成为该涡流V1的剩余的成分作为贯穿流Ft从护罩外周面43A朝向隔板70的外周面而流向下游侧。贯穿流Ft在与涡流V1汇合之后，其一部分成分成为回流Fr而再次与主流Fm汇合。另一方面，贯穿流Ft的剩余的成分进一步流向下游侧，并流入旁通流路P。流入旁通流路P的流在沿着该旁通流路P流动的途中逐渐从径向外侧引导至内侧，从而成为旁通流Fb。旁通流Fb在固定叶片60彼此之间与主流Fm汇合。

如上所述，在蒸汽涡轮1的内部，形成流过彼此相邻的转动叶片主体42彼此之间的流(主流Fm)和从主流Fm分支而流入凹部8内的流(泄漏流Fs)。泄漏流Fs在经过间隙C之后，形成沿着从凹部下游面8D朝向下游侧对置面8C的方向回转的涡流V1。涡流V1的一部分成分通过干扰从间隙C流入的泄漏流Fs来形成又一个渦流(小渦流)。因该小渦流与主流Fm汇合，有时会产生混合损失(mixing loss)。然而，在上述结构中，泄漏流Fs的一部分成分会通过旁通流路P直接引导至固定叶片60彼此之间的区域。因此，能够抑制如上所述的泄漏流Fs与涡流V1之间的干扰导致的小渦流的产生和由此引起的混合损失。其结果，能够进一步提高蒸汽涡轮1的效率。

进而，在上述结构中，在包括轴线O的剖视图中，旁通流路P随着从上游侧朝向下游侧而从径向外侧向内侧延伸。根据该结构，能够通过旁通流路P将流过凹部8内的泄漏流Fs的一部分以更短的距离引导至固定叶片60彼此之间的区域。另一方面，例如，在旁通流路P在途中位置弯曲的情况下，流动会在该弯曲部位受到阻碍，因此无法使泄漏流Fs有效地旁通。根据上述结构，能够降低这种可能性。

此外，根据上述结构，通过设置回转防止板80，能够减少凹部8内的流的周向回转成分。由此，能够进一步提高蒸汽涡轮1的性能。

以上，对本发明的第一实施方式进行了说明。另外，只要不脱离本发明的主旨，则能够对上述结构进行各种变更和修改。例如，在上述第一实施方式中，对除旁通流路P以外还具备回转防止板80的结构进行了说明。然而，也可以采用不具备回转防止板80的结构。即使在该情况下，也能够通过旁通流路P充分去除泄漏流Fs的回转成分，因此能够减少上述混合损失。

[第二实施方式]

接着，参考图4对本发明的第二实施方式进行说明。另外，对与上述第一实施方式相同的结构标注相同的符号，并省略详细说明。如图4所示，在本实施方式中，旁通流路Pb的下游侧的端部t的位置与上述第一实施方式不同。具体而言，当将轴线O方向上的固定叶片支承部90的尺寸设为L、将固定叶片支承部90的上游侧的末端至端部t的尺寸设为A时，A/L的值满足0＜A/L＜0.15的关系。A/L的值更优选为0.05＜A/L＜0.10。A/L的值最优选为A/L＝0.08。即，该旁通流路Pb的下游侧的端部t形成于固定叶片支承部90的内周面上偏向上游侧的位置。

进而，如图5所示，在本实施方式中，从径向内侧观看时，上述端部t形成于彼此相邻的回转防止板80彼此之间偏向周向上的一侧的位置。更详细而言，该端部t以回转防止板80彼此之间的等分线D为基准，形成于偏向旋转轴2的旋转方向R上的前方侧的位置。

根据上述结构，通过A/L的值满足0＜A/L＜0.15，旁通流路Pb的下游侧的端部t形成于固定叶片60彼此之间偏向上游侧的位置。因此，能够减小从旁通流路Pb流出的流相对于固定叶片的流入角(入射角)。其结果，能够使蒸汽涡轮1内的主流Fm的流动更加顺畅，从而进一步提高蒸汽涡轮1的效率。

并且，如图5所示，端部t的周向位置设为靠近固定叶片的背侧(负压面侧)的位置。通过端部t在该位置开口，能够抑制在固定叶片的背侧(负压面侧)前缘附近发生剥离。

以上，对本发明的第二实施方式进行了说明。另外，只要不脱离本发明的主旨，则能够对上述结构进行各种变更和修改。例如，在上述第二实施方式中，对蒸汽涡轮1具备回转防止板80的结构进行了说明。然而，如图6所示，也可以采用不具备回转防止板80的结构。

[第三实施方式]

接着，参考图7和图8对本发明的第三实施方式进行说明。另外，对与上述各实施方式相同的结构标注相同的符号，并省略详细说明。如图7所示，在本实施方式中，旁通流路Pc的下游侧的端部t的位置与上述各实施方式不同。具体而言，当将轴线O方向上的固定叶片支承部90的尺寸设为L、将固定叶片支承部90的上游侧的末端至端部t的尺寸设为A时，A/L的值满足0.2＜A/L＜0.4的关系。A/L的值更优选为0.25＜A/L＜0.35。A/L的值最优选为0.3。即，该旁通流路Pb的下游侧的端部t形成于固定叶片支承部90的内周面上偏向下游侧的位置。

进而，如图8所示，在本实施方式中，从径向内侧观看时，上述端部t形成于彼此相邻的回转防止板80彼此之间偏向周向上的另一侧的位置。更详细而言，该端部t以回转防止板80彼此之间的等分线D为基准，形成于偏向旋转轴2的旋转方向R上的后方侧的位置。并且，如图8所示，旁通流路Pc的上游侧的端部t’以下游侧的端部t为基准，位于旋转方向R上的前方侧的位置。即，旁通流路Pc随着从上游侧朝向下游侧以从旋转方向R上的前方侧朝向后方侧的方式倾斜地延伸。

根据上述结构，通过A/L的值满足0.2＜A/L＜0.4，旁通流路Pc的下游侧的端部t形成于固定叶片60彼此之间偏向下游侧的位置。因此，能够通过从旁通流路Pc流出的流吹散在固定叶片60的下游侧产生的二次流。由此，能够抑制二次流的影响导致的蒸汽涡轮1的效率降低。

进而，根据上述结构，旁通流路Pc随着从上游侧朝向下游侧而向旋转轴2的旋转方向R上的后方侧延伸。由此，能够减小流相对于下游侧的固定叶片60的流入角(入射角)。其结果，能够使蒸汽涡轮1内的流体的流(主流Fm)更加顺畅。

此外，如图8所示，端部t的周向位置在靠近固定叶片的腹侧(压力面侧)的位置开口。由此，能够抑制在固定叶片的腹侧(压力面侧)产生二次流。

以上，对本发明的第三实施方式进行了说明。另外，只要不脱离本发明的主旨，则能够对上述结构进行各种变更和修改。例如，在上述第三实施方式中，对蒸汽涡轮1具备回转防止板80的结构进行了说明。然而，如图9所示，也可以采用不具备回转防止板80的结构。在该情况下，由于仅通过旁通流路Pc来去除泄漏流Fs的回转成分，因此与上述第三实施方式不同，从径向观看时，旁通流路Pc优选沿着轴线O延伸。

[第四实施方式]

接着，参考图10对本发明的第四实施方式进行说明。另外，对与上述各实施方式相同的结构标注相同的符号，并省略详细说明。如图10所示，在本实施方式中，回转防止板80的下游侧的末端(即，凹部下游面8D)位于比固定叶片主体61的前缘Ef更靠下游侧的位置。即，在本实施方式中，与上述第一实施方式的结构相比，更小地设定了转动叶片40与固定叶片60之间的轴线O方向上的间隔。在采用这种结构的情况下，由于会受到空间的限制，因此会使用通过进一步向下游侧挖掘凹部8的下游侧的面(施加切削加工)来确保用于安装回转防止板80的空间的方法。由此，凹部下游面8D在轴线O方向上位于比固定叶片60的上游侧的末端(前缘Ef)更靠下游侧的位置。

根据上述结构，能够减小转动叶片40与固定叶片60之间的轴线O方向上的距离。其结果，例如与该轴线O方向上的两者的相间距离较大的情况相比，能够进一步减少主流Fm中产生的损失和紊流。并且，通过与该结构一并设置旁通流路P，能够获得与上述各实施方式中说明的作用效果相同的作用效果。其结果，能够进一步提高蒸汽涡轮1的效率。

以上，对本发明的第四实施方式进行了说明。另外，只要不脱离本发明的主旨，则能够对上述结构进行各种变更和修改。例如，也可以将作为第二实施方式或第三实施方式及针对它们的变形例而说明的结构与本实施方式的结构进行组合。

[第五实施方式]

接着，参考图11对本发明的第五实施方式进行说明。另外，对与上述各实施方式相同的结构标注相同的符号，并省略详细说明。如图11所示，在本实施方式中，旁通流路Pd的结构与上述各实施方式不同。具体而言，该旁通流路Pd随着从上游侧朝向下游侧，其流路截面积逐渐减小。即，旁通流路Pd的上游侧的端部t’的开口面积大于下游侧的端部t的开口面积。旁通流路Pd的流路截面积从上游侧的端部t’朝向下游侧的端部t线性地减小。

根据上述结构，旁通流路Pd的截面积随着从上游侧朝向下游侧而逐渐减小。由此，能够提高从旁通流路Pd吹出的蒸汽的流速。其结果，能够使流相对于固定叶片60的入射角进一步适当，并且进一步减小在固定叶片60的周围产生的二次流的影响。由此，进一步提高蒸汽涡轮1的效率。

以上，对本发明的第五实施方式进行了说明。另外，只要不脱离本发明的主旨，则能够对上述结构进行各种变更和修改。例如，在上述各实施方式中，对旁通流路P的截面形状为矩形的例子进行了说明。然而，作为各实施方式通用的变形例，如图12所示，也可以将旁通流路P的截面形状设为圆形。根据该结构，与截面形状为矩形的情况相比，能够更容易进行加工。由此，能够降低制造成本和维护成本。

符号说明

1-蒸汽涡轮，2-旋转轴，3-轴承装置，4-转动叶片列，5-壳体，5A-壳体内周面，6-固定叶片列，7-翅片，8-凹部，31-轴颈轴承，32-推力轴承，40-转动叶片，41-转动叶片平台，42-转动叶片主体，43-转动叶片护罩，43A-护罩外周面，51-供给口，52-排气口，60-固定叶片，61-固定叶片主体，62-固定叶片内侧环，71-壳体侧翅片，71D-下游侧翅片，71S-翅片下游面，72-转动叶片侧翅片，81-第一区域，82-第二区域，8A-凹部上游面，8B-对置面，8C-下游侧对置面，8D-凹部下游面，C-间隙，Fb-旁通流，Fm-主流，Fr-回流，Fs-泄漏流，Ft-贯穿流，O-轴线，P、Pb、Pc、Pd-旁通流路，t-下游侧的端部，t’-上游侧的端部，V1-渦流。

Claims (5)

1.一种轴流涡轮，其具备：

旋转轴，沿着轴线延伸；

多个转动叶片，具有从该旋转轴向径向外侧延伸的转动叶片主体及设置于该转动叶片主体的径向外侧的端部的护罩，并且在周向上隔着间隔排列；

壳体，从径向外侧包围所述转动叶片，并且在内周面上形成有容纳所述护罩的凹部；

翅片，从所述凹部的与所述护罩对置的对置面向径向内侧突出，从而在其与所述护罩的外周面之间形成间隙；

固定叶片支承部，配置于比所述壳体的内周面上的所述凹部更靠下游侧；

多个固定叶片，从该固定叶片支承部向径向内侧延伸，并且在周向上隔着间隔排列；及

环状的隔板，从所述凹部的下游侧的面即凹部下游面向上游侧延伸，并且以所述轴线为中心，

所述壳体上形成有连通所述凹部下游面上比所述隔板更靠径向外侧的区域和所述壳体的内周面上所述固定叶片彼此之间的区域的旁通流路，

当将所述轴线方向上的所述固定叶片支承部的尺寸设为L、将所述固定叶片支承部的上游侧的末端至所述旁通流路的下游侧的端部的尺寸设为A时，A/L的值满足0＜A/L＜0.15。

2.根据权利要求1所述的轴流涡轮，其中，

所述凹部下游面在所述轴线方向上位于比所述固定叶片的上游侧的末端更靠下游侧的位置。

3.根据权利要求1所述的轴流涡轮，其中，

所述旁通流路的流路截面积随着从上游侧朝向下游侧而逐渐减小。

4.根据权利要求1所述的轴流涡轮，其中，

所述旁通流路具有圆形的截面形状。

5.根据权利要求1所述的轴流涡轮，其还具备多个回转防止板，

所述多个回转防止板从所述隔板的外周面向所述凹部的内周面延伸，并且在周向上隔着间隔排列。