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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Axial-Turbomaschine.
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Die Priorität der am 23. Februar 2017 eingereichten
japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-032371 , deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme aufgenommen ist, wird beansprucht.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Als ein Typ einer Dampfturbine, die eine Axial-Turbomaschine ist, ist eine solche bekannt, die ein Gehäuse, eine Rotationswelle, die bezüglich dem Gehäuse rotierbar vorgesehen ist, eine Statorschaufel, die an einem Innenumfangsteil des Gehäuses befestigt ist, und eine Vielzahl von Stufen von Rotorschaufeln, die an der Rotationswelle an einer Stromabseite dieser Statorschaufel radial vorgesehen sind, umfasst.
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Diese Dampfturbine wird grob in eine Impuls- oder Aktionsturbine und eine Reaktionsturbine abhängig von Unterschieden im Betriebsverfahren klassifiziert. Bei der Aktionsturbine hat die Statorschaufel eine Düsenform, Dampf, der die Statorschaufel durchströmte, wird zu den Rotorschaufeln ausgeströmt, und die Rotorschaufeln rotieren nur durch eine Aufprallkraft, die von dem Dampf erhalten wird. Auf der anderen Seite ist bei der Reaktionsturbine die Form der Statorschaufel die gleiche wie die der Rotorschaufeln und die Rotorschaufeln rotieren durch die Aufprallkraft, die von dem Dampf erhalten wird, der die Statorschaufel durchströmte, und eine Reaktionskraft gegen Ausdehnung des Dampfes, die erzeugt wird, wenn der Dampf die Rotorschaufeln durchströmt.
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Jedoch ist in solch einer Dampfturbine ein Zwischenraum mit einer vorbestimmten Weite in einer Radialrichtung zwischen einem distalen Ende einer jeden Rotorschaufel und dem Gehäuse ausgebildet, und ein Zwischenraum mit einer vorbestimmten Weite in der Radialrichtung befindet sich ebenfalls zwischen einem distalen Ende der Statorschaufel und der Rotationswelle. Sodann leckt ein Teil des Dampfes, der entlang einer Rotationsachse der Rotationswelle strömt, zu einer Stromabseite durch den Zwischenraum des distalen Endes der Rotorschaufel oder der Statorschaufel.
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Da der Dampf, der von dem Zwischenraum zwischen der Rotorschaufel und dem Gehäuse zu der Stromabseite leckt, weder die Aufprallkraft noch die Reaktionskraft auf die Rotorschaufel aufbringt, bringt der Dampf keine Antriebskraft auf, die die Rotorschaufel rotiert. Zusätzlich ändert sich der Dampf, der von dem Zwischenraum zwischen der Statorschaufel und dem Wellenkörper zu der Stromabseite leckt, in seiner Geschwindigkeit nicht, selbst wenn der Dampf über die Statorschaufel strömt und er verursacht auch keine Ausdehnung. Deshalb bringt dieser Dampf keine Antriebskraft zum Rotieren der Rotorschaufel an der Stromabseite auf. Deshalb ist es wichtig, die Leckmenge des Dampfes in dem Zwischenraum des distalen Endes der Rotorschaufel oder der Statorschaufel zu reduzieren, um die Leistung der Dampfturbine zu verbessern.
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Somit wird eine Dichtrippe als Mittel zum Verhindern der Leckage des Dampfes von dem Zwischenraum zwischen demdistalen Ende der Rotorschaufel oder der Statorschaufel verwendet. Hierbei ist ein Beispiel der Dichtrippe in PTL 1 offenbart. Die Dichtrippe von PTL 1 ist so vorgesehen, dass sie sich von dem Gehäuse zu einer Abdeckung oder einem Deckring der Rotorschaufel erstreckt, und die Abdeckung der Rotorschaufel hat eine Stufenform.
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Zitierungsliste
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Patentliteratur
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[PTL 1] Ungeprüfte
japanische Patentanmeldung, Erstveröffentlichung, Erstveröffentlichungsnummer 2012-72689 -
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Technisches Problem
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Bei PTL 1 zweigt an einem Einlassteil des Hohlraumes zwischen der Dichtrippe und der Stufe der Abdeckung die Leckströmung von der Hauptströmung ab und strömt in einer Richtung orthogonal zu der Strömung der Hauptströmung. Das heißt, es besteht eine Möglichkeit, dass die Leckströmung sich in einer Richtung vollständig verschieden zu der Richtung der Hauptströmung verzweigt, und ein Verlust auftritt, wenn die Leckströmung abzweigt.
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Somit sieht die Erfindung eine hocheffiziente Axial-Turbomaschine vor, die einen Verlust unterbindet, der aus Abzweigen einer Leckströmung resultiert.
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Lösung des Problems
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Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Axial-Turbomaschine, die eine Schaufel, die in einem Strömungskanal angeordnet ist, durch welchen eine Hauptströmung eines Fluids strömt, und die eine Abdeckung an einem Außenende davon hat, und einen Strukturkörper, der über einen Zwischenraum an einer Außenseite der Schaufel vorgesehen ist und ausgestaltet ist, um relativ zu der Schaufel zu rotieren, umfasst. Der Strukturkörper hat ein Kontraktionsströmungselement, das zu der Abdeckung vorsteht, um einen winzigen Zwischenraum zwischen dem Kontraktionsströmungselement und der Abdeckung zu bilden. Die Schaufel hat eine stromaufwärtige geneigte Oberfläche an einer Endoberfläche der Abdeckung, die der Stromaufseite zugewandt ist, wobei die stromaufwärtige geneigte Oberfläche von einer Stromaufseite zu einer Stromabseite zu einer radialen Außenseite geneigt ist, und der Strukturkörper ist mit einer stromaufwärtigen geneigten Innenwandoberfläche, die an der Stromaufseite der Abdeckung angeordnet ist und von der Stromaufseite zu der Stromabseite zu einer radialen Außenseite geneigt ist, an einer Position, die der Abdeckung einer Richtung zugewandt ist, in der die Hauptströmung strömt, vorgesehen.
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Gemäß solch einer Axial-Turbomaschine ist an einem Einlass eines Hohlraumes zwischen dem Strukturkörper und der Schaufel die Abdeckung mit einer stromaufwärtigen geneigten Oberfläche vorgesehen und der Strukturkörper ist mit einer stromaufwärtigen geneigten Innenwandoberfläche vorgesehen. Aus diesem Grund ist die Leckströmung, die von der Hauptströmung abzweigt und in den Hohlraum einströmt, nicht gerade in der Radialrichtung und sie strömt schräg zu der Stromabseite entlang den stromaufwärtigen geneigten Oberflächen und der stromaufwärtigen geneigten Innenwandoberfläche. Deshalb zweigt die Leckströmung, wenn die Leckströmung sich von der Hauptströmung verzweigt, nicht in einer Richtung vollständig verschieden von der Hauptströmung ab. Außerdem kann die Bildung eines Totwandbereichs unterbunden werden, da es vermieden werden kann, dass ein Eckteil innerhalb des Hohlraumes durch die stromaufwärtige geneigte Oberfläche und die stromaufwärtige geneigte Innenwandoberfläche ausgebildet ist. Folglich kann ein Abreißen des Fluids unterbunden und ein Verlust kann reduziert werden.
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Außerdem kommt das Fluid, das entlang der stromaufwärtigen geneigten Oberfläche strömt, in Kontakt mit dem Kontraktionsströmungselement und strömt so, dass es zu der Stromaufseite zurückgestoßen wird. Folglich bildet sich an der Stromaufseite des Kontraktionsströmungselements innerhalb des Hohlraumes ein Wirbel. Sodann ist, da der Wirbel so gebildet wird, dass er sich schräg entlang den stromaufwärtigen geneigten Oberflächen und der stromaufwärtigen geneigten Innenwandoberfläche erstreckt, der Wirbel in einer Strömungsrichtung der Leckströmung gebildet, die von der Hauptströmung abzweigt. Deshalb kann eine Bildung eines kleinen Wirbels, der um den Wirbel gebildet ist, unterbunden werden und ein Auftreten einer Wellenschwingung in der Rotationsmaschine kann unterbunden werden.
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Bei einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, welcher die Axial-Turbomaschine gemäß dem obigen ersten Aspekt ist, kann ein Neigungswinkel der stromabwärtigen geneigten Oberfläche bezüglich einer Mittelachse einer Relativrotation zwischen der Schaufel und dem Strukturkörper größer sein als ein Neigungswinkel der stromaufwärtigen geneigten Innenwandoberfläche bezüglich der Mittelachse.
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Durch Einstellung des Neigungswinkels auf diese Weise wird ein Abreißen (engl.: „flaking“) des Fluids, das entlang der stromaufwärtigen geneigten Oberfläche der Abdeckung strömt, soweit wie möglich gefördert und das abgerissene Fluid kann geführt werden und in Kontakt mit einem Fuß des Kontraktionsströmungselements gebracht werden. Folglich strömt die Leckströmung nicht in den winzigen Zwischenraum des Außenendes des Kontraktionsströmungselements so wie sie ist ein und die Strömungsrate der Leckströmung kann reduziert werden.
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Bei einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung, welcher die Axial-Turbomaschine gemäß dem obigen ersten oder zweiten Aspekt ist, kann eine Endposition der stromaufwärtigen geneigten Oberfläche an der radialen Innenseite sich radial außerhalb an einer Endposition der stromaufwärtigen geneigten Innenwandoberfläche an der radialen Innenseite befinden.
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Durch Ausbilden der stromaufwärtigen geneigten Oberfläche und der stromaufwärtigen geneigten Innenwandoberfläche auf diese Weise wird der Wirbel, der an der Stromaufseite des Kontraktionsströmungselements an dem Einlassteil des Hohlraumes zwischen dem Strukturkörper und der Schaufel ausgebildet wird, größtenteils entlang der Strömungsrichtung der Leckströmung gebildet, die von der Hauptströmung abzweigt, kann eine Bildung eines kleinen Wirbels um diesen Wirbel unterbunden und ein Auftreten einer Schwingung in der Rotationsmaschine unterbunden werden.
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Bei einem vierten Aspekt der vorliegen Erfindung, welcher die Axial-Turbomaschine gemäß einem der ersten bis dritten Aspekten ist, kann die stromaufwärtige geneigte Oberfläche eine gekrümmte konkave Oberfläche haben, die eine konkave Form zu der Stromabseite bildet.
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Durch Bilden der gekrümmten konkaven Oberfläche als die stromaufwärtige geneigte Oberfläche kann die stromaufwärtige geneigte Oberfläche der Form des Wirbels folgen, der an dem Einlassteil des Hohlraumes zwischen dem Strukturkörper und der Schaufel gebildet wird. Deshalb kann der Reibungsverlust zwischen dem Wirbel und der stromaufwärtigen geneigten Oberfläche reduziert werden.
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Bei einem fünften Aspekt der vorliegen Erfindung, welcher die Axial-Turbomaschine gemäß einem der obigen ersten bis vierten Aspekten ist, kann die Schaufel eine stromabwärtige geneigte Oberfläche an einer Endoberfläche der Abdeckung haben, die der Stromabseite zugeneigt ist, wobei die geneigte stromabwärtige Oberfläche von der Stromaufseite zu der Stromabseite zu der radialen Innenseite geneigt ist, und der Strukturkörper kann mit einer stromabwärtigen geneigten Innenwandoberfläche, die an der Stromabseite der Abdeckung angeordnet ist und von der Stromaufseite zu der Stromabseite zu der radialen Innenseite geneigt ist, an einer Position, die der Abdeckung in der Richtung zugewandt ist, in der die Hauptströmung strömt, vorgesehen werden.
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Auf diese Weise ist an dem Auslassteil des Hohlraumes zwischen dem Strukturkörper und der Schaufel die Abdeckung mit der stromabwärtigen geneigten Oberfläche vorgesehen und der Strukturkörper ist mit der stromabwärtigen geneigten Innenwandoberfläche vorgesehen. Aus diesem Grund ist, wenn die Leckströmung versucht, sich mit der Hauptströmung zu verbinden, die Leckströmung nicht gerade in der Radialrichtung und strömt schräg in die Hauptströmung zu der Stromabseite entlang der stromabwärtigen geneigten Oberfläche und der stromabwärtigen geneigten Innenwandoberfläche ein. Deshalb kann, wenn sich die Leckströmung mit der Hauptströmung verbindet, die Strömungsrichtung so weit wie möglich angenähert werden. Außerdem kann, da vermieden werden kann, dass ein Eckteil innerhalb des Hohlraumes durch die stromabwärtige geneigte Oberfläche und die stromabwärtige geneigte Innenwandoberfläche ausgebildet ist, die Bildung eines Totwandbereichs unterbunden werden. Folglich kann ein Abreißen des Fluids unterbunden und ein Verlust kann reduziert werden.
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Bei einem sechsten Aspekt der vorliegen Erfindung, welcher die Axial-Turbomaschine gemäß dem obigen fünften Aspekt ist, kann eine Endposition der stromabwärtigen geneigten Oberfläche an der radialen Außenseite sich radial außerhalb einer Endposition der stromabwärtigen geneigten Innenwandoberfläche an der radialen Innenseite befinden.
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Durch Bilden der stromabwärtigen geneigten Oberfläche und der stromabwärtigen geneigten Innenwandoberfläche auf diese Weise kann der Wirbel, der an der Stromabseite des Kontraktionsströmungselements an dem Auslassteil des Hohlraumes zwischen dem Strukturkörper und der Schaufel gebildet wird, größtenteils entlang der Strömungsrichtung der Leckströmung gebildet werden, die sich von der Hauptströmung verzweigt, die Bildung eines kleinen Wirbels um diesen Wirbel kann unterbunden werden und das Auftreten einer Schwingung in der Rotationsmaschine kann unterbunden werden.
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Bei einem siebten Aspekt der vorliegen Erfindung, welcher die Axial-Turbomaschine gemäß dem obigen fünften oder sechsten Aspekt ist, kann die stromabwärtige geneigte Oberfläche eine gekrümmte konvexe Oberfläche haben, die eine konvexe Form zu der Stromabseite bildet.
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Durch solch eine gekrümmte konvexe Oberfläche kann die Leckströmung gezwungen werden, sich mit der Hauptströmung zu verbinden, nachdem die Leckströmung, die entlang der Oberfläche der Abdeckung strömt, von der Oberfläche der Abdeckung an dem Auslassteil eines Hohlraumes zwischen dem Strukturkörper und der Schaufel abreißt, indem sie nicht gerade zu der Stromabseite strömt, sondern schräg in der Radialrichtung ohne Abreißen von der gekrümmten konvexen Oberfläche bis zu einem gewissen Grad strömt. Deshalb kann durch angemessene Gestaltung der Form der gekrümmten konvexen Oberfläche die Leckströmung gezwungen werden, sich mit der Hauptströmung so zu vereinigen, dass sie der Strömungsrichtung der Hauptströmung folgt, während vermieden wird, dass die Leckströmung gezwungen wird, direkt in eine stromabwärtige angrenzende Schaufel einzuströmen. Deshalb kann ein Mischungsverlust der Leckströmung mit der Hauptströmung reduziert werden.
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Bei einem achten Aspekt der Erfindung, welcher die Axial-Turbomaschine gemäß des obigen siebten Aspekts ist, kann die gekrümmte konvexe Oberfläche eine abgerundete Oberfläche sein und ein Kurvenradius der abgerundeten Oberfläche kann kleiner sein als 1/2 der radialen Abmessung der Endoberfläche der Abdeckung, die der Stromabseite zugewandt ist.
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Durch Einstellen des Krümmungsradius der abgerundeten Oberfläche kann die Leckströmung gezwungen werden, nicht gerade zu der Stromabseite zu strömen, sondern sie kann gezwungen werden, schräg in der Radialrichtung ohne Abreißen von der gekrümmten konvexen Oberfläche bis zu einem bestimmten Grad zu strömen und sich mit der Hauptströmung zu vereinigen.
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Deshalb kann die Leckströmung gezwungen werden, sich mit der Hauptströmung so zu vereinigen, dass sie der Strömungsrichtung der Hauptströmung folgt, während vermieden wird, dass die Leckströmung gezwungen wird, direkt zu der Schaufel zu der Stromabseite zu strömen.
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Lösung des Problems
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Gemäß der obigen Axial-Turbomaschine kann aufgrund einer stromaufwärtigen geneigten Oberfläche und einer stromaufwärtigen geneigten Innenwandoberfläche an dem Einlassteil des Hohlraumes zwischen dem Strukturkörper und einer Schaufel der Verlust, der aus dem Abzweigen der Leckströmung von der Hauptströmung resultiert, unterbunden, und eine hohe Leistung erreicht werden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Schnittansicht einer schematischen Konfiguration einer Dampfturbine einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
- 2 ist eine Ansicht, die Hauptteile der Dampfturbine bezogen auf die erste Ausführungsform der Erfindung darstellt und den Abschnitt X aus 1 verdeutlicht.
- 3 ist eine Ansicht, die Hauptteile einer Dampfturbine bezogen auf eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt und eine Position äquivalent zu dem Abschnitt X aus 1 verdeutlicht.
- 4 ist eine Ansicht, die Hauptteile einer Dampfturbine bezogen auf eine dritte Ausführungsform der Erfindung darstellt und eine Position äquivalent zu dem Abschnitt X aus 1 verdeutlicht.
- 5 ist eine Ansicht, die Hauptteile einer Dampfturbine bezogen auf ein modifiziertes Beispiel der Ausführungsform der Erfindung darstellt und eine Position äquivalent zu dem Abschnitt X aus 1 verdeutlicht.
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BESTE AUSFÜHRUNGSART DER ERFINDUNG
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[Erste Ausführungsform]
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Nachstehend wird eine Dampfturbine (Axial-Turbomaschine) 100 einer ersten Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden.
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Wie in 1 dargestellt umfasst die Dampfturbine 100 bezogen auf die vorliegende Ausführungsform eine Rotationswelle (Strukturkörper) 1, ein Gehäuse (Strukturkörper) 2, eine Rotorschaufelstufe 3, die eine Vielzahl von Rotorschaufeln (Schaufeln) 4 hat, und eine Statorschaufelstufe 6, die eine Vielzahl von Statorschaufeln (Schaufeln) 7 hat.
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Die Rotationswelle 1 hat eine Säulenform, die sich entlang einer Mittelachse Ac erstreckt. Die Rotationswelle 1 ist so getragen, dass beide Enden davon in einer Mittelachsenrichtung Da entlang der Mittelachse Ac rotierbar um die Mittelachse Ac durch eine Lagervorrichtung 5 getragen sind. Die Lagervorrichtung 5 hat ein Gleit- bzw. Radiallager 5A, das an beiden Seiten der Rotationswelle 1 in der Mittelachsenrichtung Da vorgesehen ist, und ein Axiallager 5B, das nur an einer ersten Achse in der Mittelachsenrichtung Da vorgesehen ist. Das Gleitlager bzw. Radiallager 5A trägt eine Last in einer Radialrichtung Dr, die durch die Rotationswelle 1 verursacht wird. Das Axiallager 5B trägt eine Last in der Mittelachsenrichtung Da, die durch die Rotationswelle 1 verursacht wird.
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Das Gehäuse 2 hat eine Rohrform, die sich entlang der Mittelachsenrichtung Da erstreckt. Das Gehäuse 2 deckt die Rotationswelle 1 von einer Außenumfangsseite ab und rotiert relativ zu der Rotationswelle 1.
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Das Gehäuse 2 umfasst eine Einlassöffnung 10 und eine Auslassöffnung 11. Die Einlassöffnung 10 ist an der ersten Achse des Gehäuses 2 in der Mittelachsenrichtung Da ausgebildet und nimmt Dampf (Arbeitsfluid) in das Gehäuse 2 von der Außenseite auf. Die Auslassöffnung 11 ist an einer zweiten Seite des Gehäuses 2 in der Mittelachsenrichtung Da ausgebildet und lässt den Dampf, der die Innenseite des Gehäuses 2 durchströmte, zu der Außenseite aus.
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Bei der folgenden Beschreibung werden eine Seite, in der sich die Einlassöffnung 10 befindet, von der Auslassöffnung 11 betrachtet als eine Stromaufseite bezeichnet, und eine Seite, in der sich die Auslassöffnung 11 befindet, von der Einlassöffnung 10 betrachtet, als eine Stromabseite bezeichnet.
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Eine Vielzahl von Rotorschaufelstufen 3 sind in Intervallen von der ersten Achse zu der zweiten Seite in der Mittelachsenrichtung Da an einer Außenumfangsseite 1S an der Rotationswelle 1 vorgesehen. Jede Rotorschaufelstufe 3 hat eine Vielzahl von Rotorschaufeln 4, die in Intervallen in einer Umfangsrichtung um die Mittelachse Ac an der Außenumfangsseite 1S der Rotationswelle 1 angeordnet sind.
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Wie in 3 dargestellt hat jede Rotorschaufel 4 eine Plattform 43, die in der Außenumfangsoberfläche 1S der Rotationswelle 1 vorgesehen ist, einen Rotorschaufelhauptkörper 40 und eine Rotorschaufelabdeckung 41.
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Obwohl nicht im Detail dargestellt ist der Rotorschaufelkörper 40 so ausgebildet, dass er sich radial nach außen von der Plattform 43 erstreckt. Der Rotorschaufelhauptkörper 40 hat einen tragflächen- oder strömungsprofilförmigen Querschnitt von der Radialrichtung Dr betrachtet.
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Die Rotorschaufelabdeckung 41 ist an einem radialen Außenende des Rotorschaufelhauptkörpers 40 vorgesehen. Die Rotorschaufelabdeckung 41 ist so eingestellt, dass die Abmessung davon in der Mittelachsenrichtung Da größer ist als die Abmessung des Rotorschaufelhauptkörpers 40 in der Mittelachsenrichtung Da.
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Eine Rotorschaufelaufnahmeaussparung 20 zur Aufnahme der Rotorschaufelabdeckung 41 ist in einem Bereich, der der Rotorschaufelabdeckung 41 in der Radialrichtung Dr zugewandt ist, an einer Innenumfangsseite des Gehäuses 2 ausgebildet. Die Rotorschaufelaufnahmeaussparung 20 hat eine Nutform, die nach außen in der Radialrichtung Dr von der Innenumfangsoberfläche 2S des Gehäuses 2 ausgespart ist und sie ist in der Umfangsrichtung um die Mittelachse Ac fortgesetzt.
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Gehäuserippen (Kontraktionsströmungselemente) 42 (zwei in der vorliegenden Ausführungsform), die von dem Gehäuse 2 zu der Rotorschaufelabdeckung 41 vorstehen, sind so vorgesehen, dass sie beabstandet voneinander in der Mittelachsenrichtung Da an einer unteren Oberfläche 23 (einer Oberfläche, die einer Innenseite in der Radialrichtung Dr zugewandt ist) der Rotorschaufelaufnahmeaussparung 20 angeordnet sind. Die Gehäuserippen 42 haben eine dünne Plattenform, die sich nach innen in der Radialrichtung Dr von dem Gehäuse 2 erstreckt. Ein Freiraum (winziger Zwischenraum) ist in der Radialrichtung Dr zwischen einem Außenende und jeder Gehäuserippe 42 und der Rotorschaufelabdeckung 41 ausgebildet. Zusätzlich ist die Form der Gehäuserippe 42 nicht auf die dünne Plattenform beschränkt und kann beispielsweise eine Blockform haben.
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Eine Abdeckungsrippe 44 (eine in der vorliegenden Ausführungsform), die von einem Mittelteil der Rotorschaufelabdeckung 41 in der Mittelachsenrichtung Da zu dem Gehäuse 2 vorsteht, ist in der Rotorschaufelaufnahmeaussparung 20 so vorgesehen, dass sie durch die Gehäuserippen 42 von der Stromaufseite und der Stromabseite in der Mittelachsenrichtung Da umgeben ist. Die Abdeckungsrippe 44 hat eine dünne Plattenform, die sich nach außen in der Radialrichtung Dr von der Rotorschaufelabdeckung 41 erstreckt. Der Freiraum (winziger Zwischenraum) ist in der Radialrichtung Dr zwischen dem Außenende der Abdeckungsrippe 44 und dem Gehäuse 2 ausgebildet.
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Wie in 1 dargestellt sind eine Vielzahl der Statorschaufelstufen 6 in Intervallen in der Mittelachsenrichtung Da an der Innenumfangsseite des Gehäuses 2 vorgesehen. Jede Statorschaufelstufe 6 ist an der Stromaufseite von jeder Statorschaufelstufe 3 vorgesehen. Jede Statorschaufelstufe 6 hat die Vielzahl von Statorschaufeln 7, die in Intervallen in der Umfangsrichtung um die Mittelachse Ac angeordnet sind.
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Jede Statorschaufel 7 umfasst einen Statorschaufelhauptkörper 70 und eine Statorschaufelabdeckung 71.
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Der Statorschaufelhauptkörper 70 ist so vorgesehen, dass er sich nach innen in der Radialrichtung Dr von der Innenumfangsseite 2S des Gehäuses 2 erstreckt. Der Statorschaufelhauptkörper 70 hat einen tragflächen- oder strömungsprofilförmigen Querschnitt von der Radialrichtung Dr betrachtet.
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Die Statorschaufelabdeckung 71 ist an einem Innenende des Statorschaufelhauptkörpers 70 in der Radialrichtung Dr angebracht.
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Eine nutförmige Statorschaufelaufnahmeaussparung 8, die nach innen in der Radialrichtung Dr von der Außenumfangsoberfläche 1S der Rotationswelle 1 ausgespart ist und sich in der Umfangsrichtung um die Mittelachse Ac fortsetzt, ist an der Stromaufseite von jeder Rotorschaufelstufe 3 an der Außenumfangsoberfläche 1S der Rotationswelle 1 ausgebildet, die nach außen in der Radialrichtung Dr zugewandt ist. Die Statorschaufelabdeckung 71 von jeder Statorschaufel 7 ist innerhalb der Statorschaufelaufnahmeaussparung 8 aufgenommen.
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Als Nächstes werden die Rotorschaufelaufnahmeaussparung 20 und die Rotorschaufelabdeckung 41 im Detail mit Bezug zu 2 beschrieben werden.
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Die Rotorschaufelaufnahmeaussparung 20 ist ein sogenannter Hohlraum, der zwischen der Rotorschaufelabdeckung 41 und dem Gehäuse 2 ausgebildet ist. Eine Leckströmung LF, welche in der Radialrichtung von einer Hauptströmung MF des Dampfes, der in der Mittelachsenrichtung Da um die Rotationswelle 1 strömt, abgezweigt wurde, strömt in diesen Hohlraum. Eine Oberfläche der Rotorschaufelaufnahmeaussparung 20, die der Stromabseite zugewandt ist, und eine Endoberfläche der Rotorschaufelabdeckung 41, die der Stromaufseite zugewandt ist, sind mit einem Zwischenraum angeordnet, indem sie voneinander in der Radialrichtung beabstandet sind, das heißt, die Oberfläche der Rotorschaufelaufnahmeaussparung 20, die der Stromabseite zugewandt ist, ist an der Stromaufseite der Endoberfläche von der Rotorschaufelabdeckung 41 vorgesehen, die der Stromabseite so zugewandt ist, dass sie der Rotorschaufelabdeckung 41 zugewandt ist. Dieser Zwischenraum dient als ein Einlassteil des Hohlraumes.
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Ebenso hat die Rotorschaufelaufnahmeaussparung 20, die eine Innenoberfläche des Gehäuses 2 ist, eine flache Oberfläche 21, die sich in der Radialrichtung Dr so erstreckt, dass sie orthogonal zu der Mittelachse Ac an der Innenseite in der Radialrichtung Dr an einer stromaufwärtigen geneigten Innenwandoberfläche 22 ist, das heißt, so geneigt ist, dass sie der Stromabseite zu der Außenseite in der Radialrichtung Dr kontinuierlich mit der Außenseite der flachen Oberfläche 21 in der Radialrichtung Dr zugewandt ist, wie Oberflächen, die der Stromabseite zugewandt sind. Ein Verbindungsabschnitt zwischen der stromaufwärtigen geneigten Innenwandoberfläche 22 und der flachen Oberfläche 21 ist gleichmäßig in einer Kreisbogenform ohne Ecke angebunden. Zusätzlich ist ein Verbindungsabschnitt zwischen der obigen unteren Oberfläche 23 der Rotorschaufelaufnahmeaussparung 20 und der stromaufwärtigen geneigten Innenwandoberfläche 22 ebenfalls gleichmäßig in einer Kreisbogenform ohne eine Ecke angebunden.
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Hierbei kann die stromaufwärtige geneigte Innenwandoberfläche 22 durch Anbringen eines separaten Elements an der Rotorschaufelaufnahmeaussparung 20 ausgebildet werden oder kann durch Ausbilden der Oberfläche der Rotorschaufelaufnahmeaussparung 20 in der Form einer geneigten Oberfläche vorgesehen werden.
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Die Endoberfläche der Rotorschaufelabdeckung 41, die der Stromaufseite zugewandt ist, bildet eine planare stromaufwärtige geneigte Oberfläche 45 aus, die so geneigt ist, dass sie der Stromabseite zu der Außenseite in der Radialrichtung Dr zugewandt ist.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform ist ein Neigungswinkel α2 der stromaufwärtigen geneigten Oberfläche 45 bezüglich der Mittelachse Ac größer als ein Neigungswinkel α1 der stromaufwärtigen geneigten Innenwandoberfläche 22 bezüglich der Mittelachse Ac. Zusätzlich befindet sich eine Endposition P1 der stromaufwärtigen geneigten Oberfläche 45 an der Innenseite der Radialrichtung Dr, das heißt, die Endposition P1 der Rotorschaufelabdeckung 41 an der Innenseite in der Radialrichtung Dr, radial außerhalb an einer Endposition P2 der stromaufwärtigen geneigten Innenwandoberfläche 22 an der Innenseite in der Radialrichtung.
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Wie oben beschrieben, ist gemäß der Dampfturbine 100 der vorliegenden Ausführungsform an dem Einlassteil des Hohlraumes zwischen dem Gehäuse 2 und der Rotorschaufelabdeckung 41 die Rotorschaufelabdeckung 41 mit der stromaufwärtigen geneigten Oberfläche 45 vorgesehen, und das Gehäuse 2 ist mit der stromaufwärtigen geneigten Innenwandoberfläche 22 vorgesehen. Aus diesem Grund ist die Leckströmung LF, um von der Hauptströmung MF des Dampfes abzuzweigen und in den Hohlraum einzuströmen, nicht gerade und strömt schräg zu der Stromaufseite entlang der stromaufwärtigen geneigten Oberflächen 45 und der stromaufwärtigen geneigten Innenwandoberfläche 22.
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Deshalb zweigt die Leckströmung LF, wenn die Leckströmung LF von der Hauptströmung MF abzweigt, nicht in einer Richtung vollständig verschieden von der Hauptströmung MF ab. Außerdem kann die Bildung eines Totwandbereichs unterbunden werden, da vermieden werden kann, dass ein Eckteil innerhalb der Rotorschaufelaufnahmeaussparung 20 durch die stromaufwärtige geneigte Oberfläche 45 und die stromaufwärtige geneigte Innenwandoberfläche 22 ausgebildet ist. Folglich kann ein Abreißen des Dampfes unterbunden und ein Verlust kann reduziert werden. Demgemäß kann der Verlust, der aus dem Abzweigen der Leckströmung LF von der Hauptströmung MF resultiert, unterbunden und eine hohe Leistung der Dampfturbine 100 kann erreicht werden.
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Außerdem kommt der Dampf, der entlang der stromaufwärtigen geneigten Oberfläche 45 strömt, mit einer Gehäuserippe 42 in Kontakt und strömt so, dass er zu der Stromaufseite zurückgestoßen wird. Folglich bildet sich ein Wirbel V1 (siehe 2) an der Stromaufseite der Gehäuserippe 42 innerhalb des Hohlraumes. Ebenso wird der Wirbel V1 so gebildet, dass er sich schräg zu der Stromabseite zu der Außenseite in der Radialrichtung Dr entlang der stromaufwärtigen geneigten Oberfläche 45 und stromaufwärtigen geneigten Innenwandoberfläche 22 erstreckt. Aus diesem Grund wird der Wirbel V1 in einer Strömungsrichtung der Leckströmung LF gebildet, die von der Hauptströmung MF abzweigt. Deshalb kann eine Bildung eines kleinen Wirbels, der um den Wirbel V1 gebildet wird, unterbunden werden und ein Auftreten einer Wellenschwingung in der Rotationswelle 1 kann unterbunden werden.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform sind „Neigungswinkel einer stromaufwärtigen geneigten Innenwandoberfläche 22: α1“ < „Neigungswinkel einer stromaufwärtigen geneigten Oberfläche 45: α2“ festgelegt. Aus diesem Grund kann durch Zulassen des Dampfes, schräg zu strömen, während eine Radialkomponente des Dampfes, der entlang der stromaufwärtigen geneigten Oberfläche 45 der Rotorschaufelabdeckung 41 strömt, sichergestellt wird, das Abreißen (engl.: „flaking“) des Dampfes an dem Ende der stromaufwärtigen geneigten Oberfläche 45 an der Außenseite der Radialrichtung Dr gefördert werden.
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Der abgerissene Dampf kann geführt und in Kontakt mit einem Fuß der am weitesten stromaufwärtigen Gehäuserippe 42 gebracht werden. Folglich strömt die Leckströmung LF nicht in den winzigen Zwischenraum eines Außenendes der Gehäuserippe 42 so wie er ist ein und die Strömungsrate der Leckströmung LF, die durch den Hohlraum strömt und sich mit der Hauptströmung MF von der Stromabseite (Auslassteil) des Hohlraumes vereinigt, kann durch Zurückstoßen der Leckströmung LF zu der Stromaufseite durch die Gehäuserippe 42 reduziert werden.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform befindet sich die Endposition der stromaufwärtigen geneigten Oberfläche 45 an der Innenseite in der Radialrichtung radial außerhalb der Endposition der stromaufwärtigen geneigten Innenwandoberfläche 22 an der Außenseite in der Radialrichtung. Aus diesem Grund kann der obige Wirbel V1, der an dem Einlassteil des Hohlraumes gebildet ist, größtenteils entlang der Strömungsrichtung der Leckströmung LF gebildet werden, die von der Hauptströmung MF abzweigt. Deshalb kann eine Bildung eines kleinen Wirbels, der um den Wirbel V1 gebildet ist, unterbunden und Auftreten von Wellenschwingung in der Rotationswelle 1 unterbunden werden.
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Hierbei ist in einem Fall, in dem die Oberfläche der Rotorschaufelaufnahmeaussparung 20, die der Stromabseite zugewandt ist, nicht mit der flachen Oberfläche 21 vorgesehen, sondern die Oberfläche der Rotorschaufelaufnahmeaussparung 20, die der Stromabseite zugewandt ist, nur aus der stromaufwärtigen geneigten Innenwandoberfläche 22 zusammengesetzt ist, möglich, dass der Wirbel V1 sich bis zu der Innenseite in der Radialrichtung Dr (siehe Abschnitt Z aus 2) erstreckt, und der Wirbel V1 sich bis zu der Statorschaufel 7 an einer vorhergehenden Stufe entwickelt und die Hauptströmung MF in der Statorschaufel beeinflusst. Das Auftreten solch eines Phänomens kann durch Vorsehen der flachen Oberfläche 21 unterbunden werden, die mit der stromaufwärtigen geneigten Innenwandoberfläche 22 verbunden ist. Jedoch kann die flache Oberfläche 21 nicht vorgesehen sein.
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[Zweite Ausführungsform]
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Als Nächstes wird eine Dampfturbine (Axial-Turbomaschine) 200 einer zweiten Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden. Da die unten beschriebene zweite Ausführungsform sich von der ersten Ausführungsform nur in einer stromaufwärtigen geneigten Oberfläche 45A unterscheidet, werden die gleichen Abschnitte wie diejenigen in der ersten Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen beschrieben werden und doppelte Beschreibungen werden weggelassen werden.
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Wie in 3 dargestellt bildet die Endoberfläche der Rotorschaufelabdeckung 41, die der Stromaufseite zugewandt ist, die stromaufseitige geneigte Oberfläche 45A, die so geneigt ist, dass sie der Stromabseite zu der Außenseite in der Radialrichtung Dr zugewandt ist. Zusätzlich ist die stromaufseitige geneigte Oberfläche 45A eine gekrümmte konkave Oberfläche, die eine konkave Form zu der Stromabseite bildet. Die Krümmung der gekrümmten konkaven Oberfläche kann so bestimmt werden, dass sie der Form des Wirbels V1 folgt.
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Gemäß der oben beschriebenen Dampfturbine 200 der vorliegenden Ausführungsform, die durch die gekrümmte konkave Oberfläche als die stromaufwärtige geneigte Oberfläche 45A gebildet ist, kann die stromaufseitige geneigte Oberfläche so hergestellt werden, dass sie der Form des Wirbels V1 folgt, der an dem Einlass des Hohlraumes gebildet wird. Deshalb können Reibungsverluste zwischen dem Wirbel V1 und der stromaufseitigen geneigten Oberfläche 45A reduziert werden und der Verlust, der aus dem Abzweigen der Leckströmung LF resultiert, kann unterbunden und eine hohe Leistung der Dampfturbine 200 kann erreicht werden.
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[Dritte Ausführungsform]
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Als Nächstes wird eine Dampfturbine (Axial-Turbomaschine) 300 der dritten Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden. Da die unten beschriebene dritte Ausführungsform sich von der ersten Ausführungsform nur in einer Rotorschaufelaufnahmeaussparung 20B und einer Rotorschaufelabdeckung 41B unterscheidet, werden die gleichen Abschnitte wie diejenigen in der ersten Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen beschrieben werden und doppelte Beschreibungen werden weggelassen werden.
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Wie in 4 dargestellt sind eine Oberfläche der Rotorschaufelaufnahmeaussparung 20B, die der Stromaufseite zugewandt ist, und eine Endoberfläche der Rotorschaufelabdeckung 41B, die der Stromabseite zugewandt ist, mit einem Zwischenraum getrennt in der Radialrichtung angeordnet, das heißt, die Oberfläche der Rotorschaufelaufnahmeaussparung 20B, die der Stromabseite zugewandt ist, ist an einer Position auf der Stromabseite der Endoberfläche der Rotorschaufelabdeckung 41B, die der Stromabseite zugewandt ist, so angeordnet, dass sie der Rotorschaufelabdeckung 41B zugewandt ist. Dieser Zwischenraum dient als ein Auslassteil des Hohlraumes. In dem Auslassteil des Hohlraumes vereinigt sich die Leckströmung LF, das heißt, der Dampf, der einen winzigen Zwischenraum durchströmte, der zwischen einer Gehäuserippe 42 gebildet ist, die an der am weitesten stromabwärtigen Stromabseite und der Rotorschaufelabdeckung 41B angeordnet ist, mit der Hauptströmung MF.
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Außerdem hat die Rotorschaufelaufnahmeaussparung 20, die die Innenoberfläche des Gehäuses 2 ist, eine flache Oberfläche 81, die sich in der Radialrichtung Dr erstreckt, um orthogonal zu der Mittelachse Ac an der Innenseite in der Radialrichtung Dr wie eine Oberfläche, die der Stromaufseite zugewandt ist, zu sein, eine stromabwärtige geneigte Innenwandoberfläche 82, die so geneigt ist, dass sie der Stromabseite zu der Innenseite in der Radialrichtung Dr zugewandt ist, und sie setzt die Außenseite der flachen Oberfläche 81 in der Radialrichtung Dr fort.
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Ein Verbindungsabschnitt zwischen der stromabwärtigen geneigten Innenwandoberfläche 82 und der flachen Oberfläche 81 ist gleichmäßig in einer Kreisbogenform ohne eine Ecke verbunden. Zusätzlich ist ein Verbindungsabschnitt zwischen der obigen unteren Oberfläche 23 der Rotorschaufelaufnahmeaussparung 20 und der stromabwärtigen geneigten Innenwandoberfläche 82 ebenfalls gleichmäßig in einer Kreisbogenform ohne eine Ecke verbunden.
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Hierbei kann die stromabwärtige geneigte Innenwandoberfläche 82 durch Anbringen eines separaten Elements an der Rotorschaufelaufnahmeaussparung 20B ausgebildet werden oder durch Ausbilden der Oberfläche der Rotorschaufelaufnahmeaussparung 20B in der Form einer geneigten Oberfläche vorgesehen werden.
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Die Rotorschaufelabdeckung 41B hat an einer Endoberfläche, die der Stromabseite zugewandt ist, eine gekrümmte stromabwärtige geneigte Oberfläche 85, die so geneigt ist, dass sie der Stromabseite zu der Außenseite in der Radialrichtung Dr zugewandt ist, und eine flache Oberfläche 86, die sich in der Radialrichtung Dr kontinuierlich mit der Innenseite der stromabwärtigen geneigten Oberfläche 85 in der Radialrichtung Dr erstreckt. Die stromabwärtige geneigte Oberfläche 85 ist in der Form einer abgerundeten Oberfläche gebildet.
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Bei der vorliegenden Erfindung befindet sich eine Endposition P3 der stromabwärtigen geneigten Oberfläche 85 an der Außenseite in der Radialrichtung radial außerhalb einer Endposition P4 der stromabwärtigen geneigten Innenwandoberfläche 82 an der Innenseite in der Radialrichtung.
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Eine Endposition P5 der stromabwärtigen geneigten Innenwandoberfläche 82 an der Außenseite in der Radialrichtung befindet sich stromab einer Endoberfläche der Rotorschaufelabdeckung 41B, die der Stromabseite zugewandt ist.
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Die stromabwärtige geneigte Oberfläche 85 hat eine gekrümmte konvexe Oberfläche 85a, die eine Form von einer konvexen Form zu der Stromabseite bildet, und eine flache Oberfläche 85b, die sich in der Radialrichtung Dr kontinuierlich mit der Innenseite der gekrümmten konvexen Oberfläche 85a in der Radialrichtung Dr erstreckt. Eine planare geneigte Oberfläche kann anstatt der gekrümmten konvexen Oberfläche 85a gebildet werden.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform kann die gekrümmte konvexe Oberfläche eine abgerundete Oberfläche sein und der Krümmungsradius der abgerundeten Oberfläche kann kleiner als 1/2 einer radialen Abmessung H der Endoberfläche der Rotorschaufelabdeckung 41B sein, die der Stromabseite zugewandt ist.
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Gemäß der oben beschriebenen Dampfturbine 300 der vorliegenden Erfindung ist an dem Auslass des Hohlraumes die Rotorschaufelabdeckung 41B mit der stromabwärtigen geneigten Oberfläche 85 vorgesehen und das Gehäuse 2 ist mit der stromabwärtigen geneigten Innenwandoberfläche 82 vorgesehen. Aus diesem Grund strömt, wenn die Leckströmung LF versucht, sich mit der Hauptströmung MF zu vereinigen, die Leckströmung LF nicht gerade in der Radialrichtung und die Leckströmung LF strömt schräg in die Hauptströmung MF zu der Stromabseite und zu der Innenseite in der Radialrichtung Dr entlang der stromabwärtigen geneigten Oberfläche 85 und der stromabwärtigen geneigten Innenwandoberfläche 82 ein.
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Deshalb kann, wenn die Leckströmung LF sich mit der Hauptströmung MF vereinigt, die Strömungsrichtung der Leckströmung LF und die Strömungsrichtung der Hauptströmung MF so weit wie möglich angenähert werden. Außerdem kann, da vermieden werden kann, dass ein Eckteil innerhalb der Rotorschaufelaufnahmeaussparung 20 durch die stromabwärtige geneigte Oberfläche 85 und die stromabwärtige geneigte Innenwandoberfläche 82 ausgebildet ist, die Bildung eines Totwandbereichs unterbunden werden. Folglich kann das Abreißen des Dampfes unterbunden und Verlust reduziert werden. Demgemäß kann der Verlust, der aus der Vereinigung der Leckströmung LF mit der Hauptströmung MF resultiert, unterbunden und eine hohe Leistung der Dampfturbine 300 erreicht werden. Folglich kann der Verlust, der aus der Vereinigung der Leckströmung LF mit der Hauptströmung MF resultiert, unterbunden und eine hohe Leistung der Dampfturbine 300 erreicht werden.
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Außerdem wird bei der vorliegenden Ausführungsform ein Wirbel V2 an der Stromabseite der Gehäuserippe 42 an dem Auslassteil des Hohlraumes aufgrund der Leckströmung LF ausgebildet, der einen winzigen Zwischenraum zwischen der Gehäuserippe 42, die an der am weitesten stromabwärtigen Stromabseite angeordnet ist, und die Rotorschaufelabdeckung 41B durchströmte, und wird zu einer Strahlströmung. Der Wirbel V2 wird so gebildet, dass er sich schräg zu der Stromabseite zu der Innenseite in der Radialrichtung Dr entlang der stromabwärtigen geneigten Oberfläche 85 und der stromabwärtigen geneigten Innenwandoberfläche 82 erstreckt.
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Außerdem befindet sich in der vorliegenden Ausführungsform die Endposition der stromabwärtigen geneigten Oberfläche 85 an der Außenseite in der Radialrichtung radial außerhalb der Endposition der stromabwärtigen geneigten Innenwandoberfläche 82 an der Innenseite in der Radialrichtung. Aus diesem Grund kann der Wirbel V2 größtenteils in der Strömungsrichtung der Leckströmung gebildet werden, die sich mit der Hauptströmung an dem Auslassteil des Hohlraumes vereinigt, die Bildung eines kleinen Wirbels um den Wirbel V2 herum kann unterbunden werden, und das Auftreten einer Wellenschwingung in der Rotationswelle 1 kann unterbunden werden.
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Die Strömung reißt von der Oberfläche der Rotorschaufelabdeckung 41B an dem Auslassteil des Hohlraumes ab. Nachdem die Leckströmung LF, die entlang der Oberfläche der Rotorschaufelabdeckung 41B strömt, nicht gerade in der Radialrichtung zu der Stromabseite und zu der Hauptströmung MF strömt, sondern in der Radialrichtung ohne Abreißen von der gekrümmten konvexen Oberfläche 85a in einem gewissen Grad schräg strömt, kann in diesem Fall die Leckströmung LF mit der Hauptströmung MF vereinigt werden.
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Deshalb kann insbesondere in einem Fall, in dem der Krümmungsradius der gekrümmten konvexen Oberfläche 85a kleiner ist als 1/2 der Abmessung H durch angemessene Ausgestaltung der Form der gekrümmten konvexen Oberfläche 85a, die Leckströmung LF gezwungen werden, der Hauptströmung MF so beizutreten, dass sie der Strömungsrichtung der Hauptströmung MF folgt, während vermieden wird, dass die Leckströmung LF gezwungen wird, direkt in die Statorschaufel 7 einzuströmen, die sich an der nachfolgenden Stufenseite von dem Auslassteil des Hohlraumes befindet. Deshalb können Mischverluste der Leckströmung LF mit der Hauptströmung MF reduziert werden.
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Obwohl die Ausführungsformen der Erfindung im Detail mit Bezug zu den Abbildungen beschrieben wurden, sind die jeweiligen Konfigurationen und Kombinationen davon in den jeweiligen Ausführungsformen Beispiele, und Hinzufügungen, Weglassungen, Ersetzungen und andere Modifikationen von Bauteilen können ohne Verlassen des Erfindungskonzepts gemacht werden. Zusätzlich ist die Erfindung nicht durch die Ausführungsformen beschränkt, sondern ist durch die Ansprüche beschränkt.
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Beispielsweise ist die Form einer Rotorschaufelabdeckung nicht auf diejenige der obigen Ausführungsformen beschränkt. Das heißt, wie in 5 dargestellt, kann die Rotorschaufelabdeckung 41C solch eine Stufenform haben, dass die Position in der Radialrichtung Dr der Oberfläche, die der Außenseite in der Radialrichtung Dr zugewandt ist, sich schrittweise zu der Stromabseite ändert. In diesem Fall werden alle Rippen Gehäuserippen 42.
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Bei der obigen Ausführungsform ist die Rotorschaufelaufnahmeaussparung 20 mit der stromaufwärtigen geneigten Innenwandoberfläche 22 (und der stromabwärtigen geneigten Innenwandoberfläche 82) vorgesehen und die Rotorschaufelabdeckung 41 ist mit der stromaufwärtigen geneigten Oberfläche 45 (45A) (und der stromabwärtigen geneigten Oberfläche 85) vorgesehen. Jedoch ist die Erfindung nicht auf dies beschränkt. Das heißt, die Statorschaufelaufnahmeaussparung 8 kann mit einer stromaufwärtigen geneigten Innenwandoberfläche (und einer stromabwärtigen geneigten Innenwandoberfläche) vorgesehen werden, und die Statorschaufelabdeckung 71 kann mit einer stromaufwärtigen geneigten Oberfläche (und einer stromabwärtigen geneigten Oberfläche) vorgesehen werden.
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Die obigen jeweiligen Ausführungsformen und ihre Modifikationsbeispiele wurden auch auf der Basis der Beispiele beschrieben, in denen die Dampfturbine als die Axial-Turbomaschine verwendet wird. Jedoch ist der Aspekt der Axial-Turbomaschine nicht auf die Dampfturbine beschränkt und andere Apparaturen wie beispielsweise Gasturbinen und Düsentriebwerke für Flugzeuge können als Axial-Turbomaschine verwendet werden.
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Die Konfigurationen der jeweiligen Ausführungsformen können geeignet miteinander kombiniert werden.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Gemäß der obigen Axial-Turbomaschine kann aufgrund einer stromabwärtigen geneigten Oberfläche und einer stromabwärtigen geneigten Innenwandoberfläche an dem Einlassteil des Hohlraumes zwischen dem Strukturkörper und einer Schaufel der Verlust, der aus dem Abzweigen der Leckströmung von der Hauptströmung resultiert, unterbunden und hohe Leistung erreicht werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1:
- Rotationswelle (Strukturkörper)
- 1S:
- Außenumfangsoberfläche
- 2:
- Gehäuse (Strukturkörper)
- 2S:
- Innenumfangsoberfläche
- 3:
- Rotorschaufelstufe
- 4:
- Rotorschaufel (Schaufel)
- 5:
- Lagervorrichtung
- 5A:
- Gleit- bzw. Radiallager
- 5B:
- Axiallager
- 6:
- Statorschaufelstufe
- 7:
- Statorschaufel (Schaufel)
- 8:
- Statorschaufelaufnahmeaussparung
- 20, 20B:
- Rotorschaufelaufnahmeaussparung
- 21:
- flache Oberfläche
- 22:
- stromaufwärtige geneigte Innenwandoberfläche
- 23:
- untere Oberfläche
- 40:
- Rotorschaufelhauptkörper
- 41, 41B, 41C:
- Rotorschaufelabdeckung
- 42:
- Gehäuserippe (Kontraktionsströmungselement)
- 43:
- Plattform
- 44:
- Abdeckungsrippe
- 45, 45A:
- stromaufseitige geneigte Oberfläche
- 70:
- Statorschaufelhauptkörper
- 71:
- Statorschaufelabdeckung
- 81:
- flache Oberfläche
- 82:
- stromaufwärtige geneigte Innenwandoberfläche
- 85:
- stromabwärtige geneigte Oberfläche
- 85a:
- gekrümmte konvexe Oberfläche
- 85b:
- flache Oberfläche
- 100, 200, 300:
- Dampfturbine (Axial-Turbomaschine)
- V1, V2:
- Wirbel
- Ac:
- Mittelachse
- Da:
- Mittelachsenrichtung
- Dr:
- Radialrichtung
- MF:
- Hauptströmung
- LF:
- Leckströmung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2017032371 [0002]
- JP 201272689 [0008]
