DE60111341T2 - Gasturbine - Google Patents

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pressure ratio
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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegenden Erfindung bezieht sich auf eine Gasturbine, die mit einem Druckverhältnis von 20 oder mehr arbeitet. Insbesondere bezieht sich diese Erfindung auf eine Gasturbine, die in der Lage ist, eine Minderung des Turbinen-Wirkungsgrads infolge eines Stoßwellenverlustes sicher zu verhindern.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Eine herkömmliche Gasturbine wird durch Bezugnahme auf 7 erläutert. Im Allgemeinen umfasst eine Gasturbine mehrere Stufen (in diesem Beispiel vier Stufen) von Leitschaufeln 1C bis 4C, die in einem Kreis um ein Gehäuse (Schaufelring oder Kammer) 1 herum angeordnet sind, und mehrere Stufen (vier Stufen in diesem Beispiel) von Laufschaufeln 1S bis 4S, die in einem Kreis um einen Rotor (Nabe oder Basis) 2 angeordnet sind. 7 zeigt nur die Leitschaufel 1C und Laufschaufel 1S der ersten Stufe, sowie die Leitschaufel 4c und Laufschaufel 4s der letzten Stufe d.h. der vierten Stufe (der durch eine durchgezogene Ellipse angedeutete Bereich).
  • In jüngster Zeit ist beispielsweise beim Großteil der Gasturbinen das Druckverhältnis (Expansionsverhältnis) aller Stufen groß, d.h. 20 oder mehr (π ≥ 20), und die Turbineneinlass-Gastemperatur ist hoch, d.h. 1500°C oder mehr (TIT ≥ 1450°C). Bei einer solchen Gasturbine beträgt deshalb das Druckverhältnis der letzten Stufe 2,0 oder mehr (π ≥ 2).
  • Wenn das Druckverhältnis der letzten Stufe mehr als 2,0 beträgt, wie 8 zeigt, liegt die durchschnittliches Austritts-Machzahl (M2) der Laufschaufeln 4s der letzten Stufe in einem Bereich von 0,95 bis 1,2 (0,95 ≤ M2 ≤ 1,2). Dementsprechend liegt der Gesamt-Druckverlust-Koeffizient der Laufschaufel 4S der letzten Stufe durch einen Stoßwellen verlust in einem plötzlich ansteigenden Bereich. Dies bedeutet eine Schmälerung des Wirkungsgrads der Turbine. In 8 zeigt der Bereich der Machzahl von M2 < 0,95 in der Richtung des Pfeils A den Bereich einer herkömmlichen Gasturbine zur Energieerzeugung mit niedriger Last oder einer Gasturbine für ein Luftfahrzeug. Der Bereich der Machzahl M2 > 1,2 in der Richtung des Pfeils B zeigt den Bereich einer Dampfturbine.
  • Der Mechanismus der Minderung des Wirkungsgrads der Turbine infolge einer Stoßwelle wird unter Bezugnahme auf die 9 und die 10(A) und (B) erläutert. Die Laufschaufel 4S der letzten Stufe besteht aus einer Vorderkante 3, einer Hinterkante 4, einem Bauch 4 und einem Rückgrat 6, welche die Vorderkante 3 und die Hinterkante 4 verbinden. In 9 gibt der schwarze Pfeil die Drehrichtung der Laufschaufel 4S der letzten Stufe an.
  • Wenn das Druckverhältnis aller Stufen groß ist, ist auch das Druckverhältnis der letzten Stufe groß, und die Machzahl in der Laufschaufel 4S der letzten Stufe ist ebenfalls groß. Insbesondere ist, wie bei der Schaufeloberflächen-Machzahl-Verteilung in 10(B) gezeigt ist, die Machzahl auf der Rückseite 6 der Laufschaufel 4S der letzten Stufe groß. Wenn die Machzahl 1 überschreitet, wie 9 zeigt, wird eine Stoßwelle 7 erzeugt. Durch Erzeugung dieser Stoßwelle 7 wird eine Grenzschicht 8 (schattierter Bereich in 9 und 10(A)) in einem Bereich hinter der Stoßwelle 7 bis zur Hinterkante 4 auf der Rückseite 6 der Laufschaufel 4S der letzten Stufe gebildet. Diese Grenzschicht 8 wächst bei zunehmender Machzahl an. Durch das Anwachsen der Grenzschicht 8 erhöht sich der Druckverlust, und der Wirkungsgrad der Turbine wird gemindert. D.h., durch die Grenzschicht 8 wird die Strömung des Verbrennungsgases G gestört, und der Turbinenwirkungsgrad gesenkt.
  • Die Minderung des Turbinen-Wirkungsgrads infolge der Stoßwelle tritt stärker in dem Bereich der Spitzenseite (beispielsweise der ovale Bereich mit unterbrochener Linie in 7) insbesondere in der Laufschaufel 4S der letzten Stufe auf.
  • EP 0 953 728 A1 offenbart einen Booster-Kompressor mit einer Tandem-Beschaufelung, die in der Lage ist, ein gewünschtes Druckverhältnis mit weniger Stufen zu erzielen.
  • US-A 5 203 676 offenbart eine sich verjüngende, verdrehte Schaufel für die vierte Laufschaufelreihe einer Turbine, die ein Teilungs-/Sehnenverhältnis (pitch-to-chord ratio) hat, welches linear mit der Länge der Schaufel zunimmt.
  • US-A 6 036 438 offenbart eine Turbinendüse, bei der Düsenschaufeln so angeordnet sind, dass das Verhältnis S/T (wobei S die Hals- bzw. Verengungsbreite ist, die der kürzeste Abstand zwischen der Hinterkante der Düsenschaufel und der Hinterkante einer benachbarten Düsenschaufel ist, und T die Teilung bzw. der Abstand der Düsenschaufeln ist) entlang der Richtung der Schaufellänge variiert wird, um eine Strömungsverteilung an der Schaufellänge zur Verbesserung der Kaskadenleistung zu steuern.
  • GB-A-868 100 offenbart eine Schaufelstruktur für Axialströmungsturbinen, welche verdrehte Schaufeln umfasst, um einen Reaktionsgrad zwischen 0 und 1 zu erzielen.
  • JP 07094463 (Abstract) offenbart einen Abgas-Diffusor für eine Axialturbine, der eine geteilte Schaufel umfasst, welche durch eine Halterung an einem Diffusorgehäuse angebracht und von der Innenumfangsfläche des Gehäuses beabstandet ist, um einen Strömungsweg zu bilden, der von der Hauptabgasströmung getrennt ist.
  • Abriss der Erfindung
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Gasturbine bereitzustellen, die in der Lage ist, sicher eine Minderung des Turbinen-Wirkungsgrads infolge eines Stoßwellenverlustes bei einer Gasturbine zu verhindern, die mit einem Druckverhältnis von 20 oder mehr arbeitet.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Gasturbine bereitgestellt, die mit einem Druckverhältnis von 20 oder mehr arbeitet, mit einer End-Schaufelstufe, die Leitschaufeln und Laufschaufeln umfasst, wobei die Laufschaufeln so aufgebaut sind, dass der Druckunterschied an den stromabwärtigen und stromaufwärtigen Seiten der Laufschaufeln 0,15 MPa oder weniger beträgt, und die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Nabenverhältnis an einer Gasaustrittsseite der Laufschaufeln 0,4 oder mehr bis 0,65 oder weniger beträgt, wobei das Nabenverhältnis ein Verhältnis eines Nabenradius und eines Spitzenradius ist.
  • Weitere Aufgaben und Merkmale dieser Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen hervor.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Es zeigen:
  • 1 ein erläuterndes Diagramm einer Druckmessung zur Darstellung von Beispielen und Ausführungsformen einer Gasturbine der Erfindung,
  • 2 ein erläuterndes Diagramm eines Schnitts durch die Endstufe,
  • 3 ein erläuterndes Diagramm der Bemessung einer Endstufen-Laufschaufel,
  • 4 eine Teil-Schnittansicht zur Darstellung eines weiteren Beispiels einer Gasturbine,
  • 5 eine teilweise vergrößerte Schnittansicht derselben,
  • 6 ein erläuterndes Diagramm eines Druckverhältnisses derselben,
  • 7 ein erläuterndes Diagramm einer allgemeinen Gasturbine,
  • 8 eine graphische Darstellung der Korrelation einer durchschnittlich existierenden Mach-Nummer und eines Gesamt-Druckverlustkoeffizienten einer Endstufen-Laufschaufel der Turbine,
  • 9 eine Schnittansicht entlang einer Linie IX-IX in 7, und
  • 10A ein erläuterndes Diagramm eines Schnitts an einer Spitzenseite einer Endstufen-Laufschaufel, und
  • 10B ein erläuterndes Diagramm einer Machzahl-Verteilung auf der Schaufeloberfläche an der Spitzenseite einer Endstufen-Laufschaufel.
  • Detaillierte Beschreibungen
  • Ausführungsformen der Gasturbinen gemäß der vorliegenden Erfindung werden im folgenden detailliert unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 erläutert. Es ist anzumerken, dass die Gasturbine nicht auf diese dargestellten Ausführungsformen allein beschränkt ist.
  • 1 zeigt ein erstes Beispiel zur Erläuterung von Aspekten einer Gasturbine der Erfindung. In den Zeichnungen geben gleiche Bezugsziffern wie in 7 bis 10 entsprechende Teile an.
  • Die obere Hälfte der 1 dient zur Erläuterung, wie Druck in der Endstufe von Schaufeln ("Endstufe") gemessen wird. In dem Diagramm bezeichnet ein Punkt P1 den Druckmesspunkt an der Spitzeneinlassseite der Endstufen-Leitschaufel 4C. Der Punkt P2 stellt die Druckmesspunkte an der Spitzenaustrittsseite der Endstufen-Leitschaufel 4C sowie an der Spitzeneinlassseite der Endstufen-Laufschaufel 4S dar. Der Punkt P3 zeigt den Druckmesspunkt an der Spitzenaustrittsseite der Endstufen-Laufschaufel 4S. Der Punkt P4 gibt den Druckmesspunkt an der mittleren Einlassseite der Endstufen-Leitschaufel 4C an. Der Punkt P5 stellt die Druckmesspunkte an der mittleren Austrittsseite der Endstufen-Leitschaufel 4C und der mittleren Einlassseite der Endstufen-Laufschaufel 4S dar. Der Punkt P6 zeigt den Druckmesspunkt an der mittleren Austrittsseite der Endstufen-Laufschaufel 4S.
  • Die untere Hälfte der 1 erläutert, wie ein Druckverhältnis auf der Basis der Druckmessung in der oberen Hälfte von 1 berechnet wird. In dem Diagramm zeigt ΔP4S das Druckverhältnis an der Spitzenseite der Endstufen-Laufschaufel 4S. ΔP4S' zeigt das Druckverhältnis (durchschnittliches Druckverhältnis) in der Mitte der Seite der Endstufen-Laufschaufel 4S. ΔP4C zeigt das Druckverhältnis an der Spitzenseite der Endstufen-Leitschaufel 4C. ΔP4C' zeigt das Druckverhältnis (durchschnittliches Druckverhältnis) in der Mitte der Seite der Endstufen-Leitschaufel 4C. ΔP4C,4S bezieht sich auf das Druckverhältnis an der Spitzenseite der Endstufe. ΔP4C',4S' gibt das Druckverhältnis (durchschnittliches Druckverhältnis) in der Mitte der Seite der Endstufe an.
  • Die Gasturbine im ersten Beispiel arbeitet mit einem Druckverhältnis von 20 oder mehr (π ≥ 20), wobei die Struktur der stromabwärtigen Seite mit Endstufen-Leitschaufel 4C so gestaltet ist, dass der Druckunterschied an der Spitzenseite der Endstufen-Laufschaufel 4S 0,15 MPa oder weniger betragen kann (ΔP ≤ 0,15 MPa).
  • In der Gasturbine des ersten Beispiels kann der Druckunterschied ΔP an der Spitzenseite der Endstufen-Laufschaufel 4S, d.h. das Druckverhältnis ΔP4S an der Spitzenseite der Endstufen-Laufschaufel 4S, wie es in 1B gezeigt ist, kleiner eingestellt werden als das durchschnittliche Druckverhältnis ΔP4S'. Infolgedessen kann die Machzahl in der Endstufen-Laufschaufel 4S kleiner gestaltet werden, und daher kann bei der mit einem Druckverhältnis von 20 oder mehr arbeitenden Gasturbine eine Minderung des Turbinen-Wirkungsgrad infolge eines Stoßwellenverlustes sicher verhindert werden.
  • 2 und 3 zeigen ein zweites Beispiel zur Erläuterung von Aspekten der Gasturbine der Erfindung. In der Zeichnung beziehen sich gleiche Bezugsziffern wie in 1 und 7 bis 10 auf entsprechende Teile.
  • 2 ist ein erläuterndes Diagramm im Schnitt der Endstufe. Die Endstufen-Leitschaufel 4C besteht aus einer Vorderkante 10, einer Hinterkante 11 und einem Bauch 12 und einem Rückgrat 13, welche die Vorderkante 10 und die Hinterkante 11 verbinden.
  • 3 ist ein erläuterndes Diagramm zur Darstellung des Bemessungsverhältnisses der Endstufen-Leitschaufel.
  • Bei der Gasturbine des zweiten Beispiels ist das Bemessungsverhältnis der Endstufen-Leitschaufel 4C, d.h., die spitzenseitige Bemessung/nabenseitige Bemessung 0,9 oder weniger (spitzenseitige Bemessung/nabenseitige Bemessung ≤ 0,9). Die Bemessung der Endstufen-Leitschaufel 4C nimmt von der Spitzenseite zur Nabenseite zu, wie in 3 gezeigt ist.
  • Die Bemessung wird durch (Halslänge CO/Teilung CS) bestimmt. Die Verengungslänge CO ist die kürzeste Strecke von der Hinterkante 11 zur Rückseite 13 der benachbarten Endstufen-Leitschaufel 4C. Die Teilung CS ist der Abstand zwischen den Vorderkanten 10 oder zwischen den Hinterkanten 11 der benachbarten Endstufen-Leitschaufeln 4C.
  • Bei der Gasturbine des zweiten Beispiels gemäß 3 wird die Bemessung an der Spitzenseite der Endstufen-Leitschaufel 4C reduziert, so dass sie klein ist. Infolgedessen ist, wie in der unteren Hälfte der 1 gezeigt ist, das Druckverhältnis ΔP4C an der Spitzenseite der Endstufen-Leitschaufel 4C für den Großteil des Druckverhältnisses ΔP4C,4S der Endstufe verantwortlich, und das Druckverhältnis ΔP4S an der Spitzenseite der Endstufen-Laufschaufel 4S kann vermindert werden, um kleiner zu sein als das durchschnittliche Druckverhältnis ΔP4S'. Infolgedessen kann die Machzahl in der Endstufen-Laufschaufel 4S kleiner gestaltet werden und eine Minderung des Turbinen-Wirkungsgrads infolge eines Stoßwellenverlusts kann sicher verhindert werden.
  • Ferner kann gemäß 3 durch Erhöhen der Bemessung an der Nabenseite der Endstufen-Leitschaufel 4C der Reaktionsgrad (Druckverhältnis der Laufschaufel/Druckverhältnis der Stufe) an der Nabenseite der Endstufe (dem von einer strichpunktierten Linie in 7 umschlossenen Bereich) erhöht werden. Wenn der Reaktionsgrad an der Spitzenseite der Endstufe (Druckverhältnis der Laufschaufel ΔP4S/Druckverhältnis der Stufe ΔP4C,4S) durch Reduzieren der Bemessung an der Spitzenseite der Endstufe kleiner wird, gibt es daher kein spezielles Problem bei der Gestaltung der Turbine.
  • Außerdem wird bei der Gasturbine des zweiten Beispiels durch Verwendung des Bemessungsverhältnisses der Endstufen- Leitschaufel 4C gemäß 3 als Parameter die Turbinengestaltung vereinfacht.
  • Bei der Gasturbine eines dritten Beispiels gemäß 2 ist das Austrittswinkel-α2-Verhältnis (spitzenseitiger Austrittswinkel/nabenseitiger Austrittswinkel) der Endstufen-Leitschaufel 4C 0,85 oder mehr (spitzenseitiger Austrittswinkel/nabenseitiger Austrittswinkel ≥ 0,85.
  • Bei der Gasturbine des dritten Beispiels ist ebenso wie bei der Gasturbine des zweiten Beispiels der Austrittswinkel an der Spitzenseite der Endstufen-Leitschaufel 4C reduziert. Infolgedessen ist, wie in der oberen Hälfte von 1 gezeigt ist, das spitzenseitige Druckverhältnis ΔP4C der Endstufen-Leitschaufel 4C verantwortlich für den Großteil des Druckverhältnisses ΔP4C,4S der Endstufe, und das Druckverhältnis ΔP4S an der Spitzenseite der Endstufen-Laufschaufel 4S kann gemindert werden, so dass es kleiner ist als das durchschnittliche Druckverhältnis ΔP4S'. Infolgedessen kann die Machzahl in der Endstufen-Leitschaufel 4S klein gestaltet werden, und eine Abnahme des Turbinen-Wirkungsgrads infolge eines Stoßwellenverlusts kann sicher verhindert werden.
  • Ferner kann durch Vergrößern des Austrittswinkels α2 an der Nabenseite der Endstufen-Leitschaufel 4C der Reaktionsgrad an der Nabenseite der Endstufe (Druckverhältnis der Laufschaufel/Druckverhältnis der Stufe) erhöht werden. Falls der Reaktionsgrad an der Spitzenseite der Endstufe (Druckverhältnis ΔP4S der Laufschaufel/Druckverhältnis ΔP4C,4S der Stufe) durch Reduzieren des Austrittswinkels α2 an der Spitzenseite der Endstufe kleiner wird, besteht daher kein spezielles Problem bei der Gestaltung der Turbine.
  • Gemäß der Gasturbine des dritten Beispiels wird ebenso wie bei der Gasturbine des zweiten Beispiels durch Verwendung des Austrittswinkel-α2-Verhältnisses der Endstufen-Leitschaufel 4C als Parameter die Turbinengestaltung vereinfacht.
  • Bei der Gasturbine der Erfindung beträgt das Nabenverhältnis an der Austrittsseite der Endstufen-Laufschaufel 4S (Nabenradius R1/Spitzenradius R2) 0,4 oder mehr bis 0,65 oder weniger (0,4 ≤ Nabenradius/Spitzenradius ≤ 0,65). Der Nabenradius R1 und der Spitzenradius R2 sind in 7 definiert.
  • Bei der Gasturbine der Erfindung ist das Nabenverhältnis an der Austrittsseite der Endstufen-Laufschaufel 4S in einem Bereich von 0,4 bis 0,65 definiert. Infolgedessen kann das Bemessungsverhältnis der Endstufen-Leitschaufel 4C der Gasturbine bei dem zweiten Beispiel und das Austrittswinkel-α2-Verhältnis der Endstufen-Leitschaufel 4C der Gasturbine beim dritten Beispiel in geeigneter Weise festgelegt werden.
  • Bei der Gasturbine einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der durchschnittliche Reaktionsgrad der Endstufe 0,3 oder mehr bis 0,6 oder weniger (0,3 ≤ Reaktionsgrad ≤ 0,6).
  • Infolgedessen kann bei der Gasturbine der Ausführungsform durch Definieren des durchschnittlichen Reaktionsgrads der Endstufe in einem Bereich von 0,3 bis 0,6 der durchschnittliche Reaktionsgrad der Endstufe hinreichend erhalten werden und es gibt kein spezielles Problem bei der Turbinengestaltung.
  • Bei der Gasturbine einer weiteren Ausführungsform gemäß 2 beträgt die Krümmung von der Verengung SO de Rückseite 6 bis zur Hinterkante 4 der Endstufen-Laufschaufel 4S (Krümmungsradius Se der Rückseite 6 von der Teilung SS/Verengung SO bis zur Hinterkante 4 der Endstufen-Laufschaufel 4S) 0 oder mehr bis 0,15 oder weniger (0 ≤ Krümmungsradius Se der Rückseite 6 von der Teilung SS/Verengung SO bis zur Hinterkante 4 der Endstufen-Laufschaufel 4S ≤ 0,15).
  • Bei der Gasturbine dieser Ausführungsform ist die Krümmung von der Verengung SO der Rückseite 6 bis zur Hinterkante 4 der Endstufen-Laufschaufel 4S in einem Bereich von 0 bis 0,15 definiert. Infolgedessen kann das Bemessungsverhältnis der Endstufen-Leitschaufel 4c der Gasturbine im zweiten Beispiel und das Austrittswinkel-α2-Verhältnis der Endstufen-Leitschaufel 4C der Gasturbine beim dritten Beispiel in geeigneter Weise festgelegt werden. 4 bis 6 zeigen ein weiteres Beispiel zur Erläuterung von Aspekten der Gasturbine der Erfindung. In den Zeichnungen werden gleiche Teile wie in den 1 bis 3 und den 7 bis 10 mit gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet.
  • In den Zeichnungen ist die Bezugsziffer 14 ein Kanal, der einen Diffusor-Durchgang 15 bildet, welcher mit der End-Austrittsseite der Gasturbine kommuniziert. Dieser Kanal 14 ist beispielsweise mit einem Abgas-Heizkessel verbunden (nicht dargestellt).
  • Beim Kanal 14 ist die Kanalwand 16 in dem Abschnitt eines spezifizierten Abstands L von dem der Gasturbine gegenüberliegenden Ende parallel zu oder einwärts der Welle 0-0 der Gasturbine gezeichnet (0° ≤ θ ≤ 5°).
  • Der Abstand L der Kanalwand 16 beträgt das 0,5fache oder mehr bis zum Dreifachen oder weniger der Schaufelbogenlänge C an der Spitzenseite der Endstufen-Laufschaufel 4S (0,5C ≤ L ≤ 3C). Ferner sind die stromabseitigen Kanalwände 17, 18, 19 der Kanalwand 16 in zwei Stufen gefaltet, so dass sie ebenso geneigt sind wie bei dem herkömmlichen Kanal (durch eine doppelstrichpunktierte Linie in 4 und 5 angegeben).
  • Bei der Gasturbine dieses Beispiels ist der Druck in der parallel oder einwärts gezeichneten Kanalwand 16 (durch einen Kreis mit unterbrochener Linie in 4 angedeutet) aus dem Diffusor-Durchgang 15 größer. Dementsprechend wird der Druck D3 an der Spitzenaustrittsseite der Endstufen-Laufschaufel 4S gegenüber der Kanalwand 16 erhöht und das Druckverhältnis ΔP4S an der Spitzenseite der Endstufen-Laufschaufel 4S wird kleiner. Folglich kann die Machzahl in der Endstufen-Laufschaufel klein gestaltet werden und die Minderung des Turbinen-Wirkungsgrads infolge eines Stoßwellenverlustes kann sicher verhindert werden.
  • Da das Druckverhältnis an der Nabenseite der Endstufen-Laufschaufel 4S unverändert ist, bleibt der Reaktionsgrad an der Nabenseite der Endstufe (Druckverhältnis der Laufschaufel/Druckverhältnis der Stufe) der gleiche. Wenn der Reaktionsgrad an der Spitzenseite der Endstufe (Druckverhältnis ΔP4S der Laufschaufel/Druckverhältnis ΔP4C,4S der Stufe) durch Reduzieren des Druckverhältnisses ΔP4S an der Spitzenseite der Endstufen-Laufschaufel 4s kleiner wird, besteht daher kein spezielles Problem bei der Gestaltung der Turbine.
  • Wie oben erläutert wurde, kann bei der Gasturbine gemäß einem Aspekt dieser Erfindung durch Mindern des Druckunterschieds der Endstufen-Laufschaufel, d.h., des Druckverhältnisses der Endstufen-Laufschaufel, die Machzahl in der Endstufen-Laufschaufel kleiner gestaltet werden. Infolgedessen kann bei Gasturbine, die mit einem Druckverhältnis von 20 oder mehr arbeitet, eine Minderung des Turbinen-Wirkungsgrads infolge eines Stoßwellenverlusts sicher verhindert werden.
  • Ferner ist das Nabenverhältnis an der Austrittsseite der Endstufen-Laufschaufel (Nabenradius/Spitzenradius) 0,4 oder mehr bis 0,65 oder weniger, und daher kann das Bemessungsverhältnis der Endstufen-Leitschaufel und das Austrittswinkelverhältnis der Endstufen-Leitschaufel der Erfindung in geeigneter Weise festgelegt werden.
  • Außerdem beträgt der durchschnittliche Reaktionsgrad der Endstufe 0,3 oder mehr bis 0,6 oder weniger, und daher kann der durchschnittliche Reaktionsgrad der Endstufe zufriedenstellend erhalten werden, und es besteht kein spezielles Problem bei der Turbinengestaltung. Ferner beträgt die Krümmung von der rückseitigen Verengung zur Hinterkante der Endstufen-Laufschaufel (Krümmungsradius der Rückseite von der Teilung/Verengung bis zur Hinterkante) 0 oder mehr bis 0,15 oder weniger, und daher kann das Bemessungsverhältnis der Endstufen-Leitschaufel und das Austrittswinkelverhältnis der Endstufen-Leitschaufel der Erfindung in geeigneter Weise festgelegt werden.

Claims (3)

  1. Gasturbine, die mit einem Druckverhältnis von 20 oder mehr arbeitet, mit einer Endschaufelstufe, die Leitschaufeln (4C) und Laufschaufeln (4S) umfasst, wobei die Laufschaufeln (4S) so aufgebaut sind, dass der Druckunterschied an den stromabwärtigen und stromaufwärtigen Seiten der Laufschaufeln (4S) 0,15 MPa oder weniger beträgt, und, dadurch gekennzeichnet, dass ein Nabenverhältnis an einer Gasaustrittsseite der Laufschaufeln (4S) 0,4 oder mehr bis 0,65 oder weniger beträgt, wobei das Nabenverhältnis ein Verhältnis eines Nabenradius und eines Spitzenradius ist.
  2. Gasturbine nach Anspruch 1, wobei ein durchschnittlicher Reaktionsgrad der Endschaufelstufe 0,3 oder mehr bis 0,6 oder weniger beträgt.
  3. Gasturbine nach Anspruch 1, wobei eine Krümmung von einer rückseitigen Verengung (SO) bis zu einer Hinterkante (4) der Laufschaufeln (4S) 0 oder mehr bis 0,15 oder weniger beträgt, wobei die Krümmung äquivalent zu einem Krümmungsradius (Se) der Rückseite (6) von der Teilung (Abstand) (SS)/Verengung(SO) bis zur Hinterkante (4) ist.
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