JP2003090279A - Hydraulic rotating machine vane - Google Patents
Hydraulic rotating machine vaneInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は水力回転機械、例え
ば水車、ポンプ水車およびポンプのベーン、すなわちガ
イドベーンおよびステーベーンに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydraulic rotary machine such as a water turbine, a pump turbine and a vane of a pump, that is, a guide vane and a stay vane.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図４は一般的なフランシス型ポンプの部
分断面図である。従来技術の水力回転機械１００は水車
軸１１０およびケーシング１７０を含んでいる。このケ
ーシング１７０内には流体、例えば水が供給される。水
車軸１１０周りには上方カバー１２０と下方カバー１３
０とが配置されている。ケーシング１７０はこれら上方
カバー１２０と下方カバー１３０とにより形成される流
路に連通している。この流路は次いで上方カバー１２０
と下方カバー１３０との間に配置されるランナ２００お
よびドラフトチューブ３００に連通している。図４に示
されるように、上方カバー１２０と下方カバー１３０と
により形成される流路には、ステーベーン１６０とガイ
ドベーン１５０とが配置されている。通常は複数のガイ
ドベーン１５０が水力回転機械１００の回転軸線Ｏ周り
に周方向にほぼ等間隔に配置されている。同様に、複数
のステーベーン１６０がこれら複数のガイドベーン１５
０の外方に回転軸線Ｏ周りに周方向にほぼ等間隔に配置
されている。ケーシング１７０内の流体はステーベーン
１６０により整流されて、ガイドベーン１５０により案
内されてランナ２００に流入する。最終的に流体はラン
ナ２００からドラフトチューブ３００を通って水力回転
機械１００から流出する。ガイドベーン１５０とランナ
２００との間にはプライミング部１４０が形成されてい
る。図示されるように、ランナ２００はクラウン２２０
およびシュラウド２４０を含んでおり、ランナ２００と
共に回転軸線Ｏ周りに一体的に回転する。2. Description of the Related Art FIG. 4 is a partial sectional view of a general Francis type pump. Prior art hydraulic rotary machine 100 includes a water wheel shaft 110 and a casing 170. A fluid such as water is supplied into the casing 170. An upper cover 120 and a lower cover 13 are provided around the turbine shaft 110.
0 and are arranged. The casing 170 communicates with the flow path formed by the upper cover 120 and the lower cover 130. This channel is then covered by the upper cover 120.
And the lower cover 130 and the runner 200 and the draft tube 300 arranged between the lower cover 130 and the lower cover 130. As shown in FIG. 4, a stay vane 160 and a guide vane 150 are arranged in the flow path formed by the upper cover 120 and the lower cover 130. Usually, a plurality of guide vanes 150 are arranged around the rotation axis O of the hydraulic rotating machine 100 at substantially equal intervals in the circumferential direction. Similarly, a plurality of stay vanes 160 are connected to the plurality of guide vanes 15.
They are arranged outwardly of 0 around the rotation axis O at substantially equal intervals in the circumferential direction. The fluid in the casing 170 is rectified by the stay vanes 160, guided by the guide vanes 150, and flows into the runner 200. Finally, the fluid exits the hydraulic rotary machine 100 from the runner 200, through the draft tube 300. A priming portion 140 is formed between the guide vane 150 and the runner 200. As shown, runner 200 includes crown 220.
And a shroud 240, and rotates integrally with the runner 200 about a rotation axis O.
【０００３】図５（ａ）は水力回転機械のガイドベーン
を示す斜視図であり、図５（ｂ）は水力回転機械のガイ
ドベーンの頂面図である。図５（ｂ）に示されるよう
に、ガイドベーン１５０の流体の流れＦに対して前方の
端部、すなわち前縁５００および流体の流れに対して下
方の端部、すなわち後縁６００は円弧により形成されて
いる。ガイドベーン１５０はガイドベーン１５０の頂部
７１０および底部７２０からガイドベーン１５０を貫通
するように突出する軸部を含んでいる。これら軸部は水
力回転機械１００の流路の内壁に嵌合している（図４を
参照されたい）。図５（ｂ）に示すようにガイドベーン
１５０の前縁５００を形成する円５１０の曲率半径は後
縁６００を形成する円６１０の曲率半径の約１倍から２
倍になっている。これによりガイドベーンの強度を確保
することができる。FIG. 5 (a) is a perspective view showing a guide vane of a hydraulic rotary machine, and FIG. 5 (b) is a top view of the guide vane of the hydraulic rotary machine. As shown in FIG. 5 (b), the front end of the guide vane 150 with respect to the fluid flow F, that is, the leading edge 500 and the lower end with respect to the fluid flow, that is, the trailing edge 600 are formed by arcs. Has been formed. The guide vane 150 includes a shaft portion protruding from the top portion 710 and the bottom portion 720 of the guide vane 150 so as to penetrate the guide vane 150. These shafts are fitted to the inner wall of the flow path of the hydraulic rotary machine 100 (see FIG. 4). As shown in FIG. 5B, the radius of curvature of the circle 510 forming the leading edge 500 of the guide vane 150 is about 1 to 2 times the radius of curvature of the circle 610 forming the trailing edge 600.
Is doubled. This ensures the strength of the guide vanes.
【０００４】水力回転機械１００の動作時に、ベーンの
翼部から自由渦が流出することにより、回転流面に対し
て垂直な二次流れが発生する。このような二次流れによ
り衝突損失および剥離による損失が増す。また、ガイド
ベーン１５０の後縁６００付近における流体の周方向速
度成分はガイドベーン１５０の中心部分において大きく
て上方および下方のカバー側の壁面付近、すなわちガイ
ドベーン１５０の頂部７１０および底部７２０付近にお
いて小さい。さらに、後縁６００を通る流体の流出角は
ガイドベーン１５０の中心部分において小さいが、上方
および下方のカバー側の壁面付近、すなわち頂部７１０
および底部７２０付近において大きい。これにより、後
縁においては速度歪みが生じて損失が増す。During operation of the hydraulic rotating machine 100, free vortices flow out from the vane blades, so that a secondary flow perpendicular to the rotating flow surface is generated. Such secondary flow increases collision loss and loss due to separation. Further, the circumferential velocity component of the fluid near the trailing edge 600 of the guide vane 150 is large in the central portion of the guide vane 150 and small near the upper and lower cover-side wall surfaces, that is, near the top portion 710 and the bottom portion 720 of the guide vane 150. . Further, although the outflow angle of the fluid through the trailing edge 600 is small in the central portion of the guide vane 150, it is near the upper and lower cover-side wall surfaces, that is, the top portion 710.
And large near the bottom 720. This causes velocity distortion at the trailing edge and increases loss.
【０００５】このような損失を少なくするために、特開
平７−２９３４１８号公報には可動部と固定部とから構
成される翼を備えたガイドベーンが開示されている。こ
のガイドベーンは可動部の動作に関係することなしに固
定部の入射角が固定できるので、効率が高まる。さら
に、特開平１０−１８４５２３号公報には左右非対称形
状のガイドベーンが開示されている。このガイドベーン
は翼前縁からランナ側の翼型の曲率半径を、翼前縁から
ステーベーン側の翼型の曲率半径より大きくしているの
で、ガイドベーン入射角が大きくなったときの損失を低
減できる。In order to reduce such a loss, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-293418 discloses a guide vane provided with blades composed of a movable portion and a fixed portion. Since the guide vane can fix the incident angle of the fixed portion regardless of the operation of the movable portion, the efficiency is improved. Further, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 10-184523 discloses a left and right asymmetric guide vane. In this guide vane, the radius of curvature of the airfoil from the leading edge of the blade to the runner side is made larger than the radius of curvature of the airfoil from the leading edge of the blade to the stay vane side, reducing loss when the incident angle of the guide vane increases it can.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
７−２９３４１８号公報においては一つのガイドベーン
の翼が可動部と固定部とから構成されているので、必要
とされる部品の数が増すと共にガイドベーン全体の構造
が複雑になる。また、特開平１０−１８４５２３号公報
に開示されるような非対称ガイドベーンを形成するため
には鋳型を再度製造する必要があるので、複数のガイド
ベーンを製造するのに必要な製造期間が長くなると共に
製造費用が増す。However, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-293418, since the vane of one guide vane is composed of the movable portion and the fixed portion, the number of parts required increases and The structure of the entire guide vane becomes complicated. Further, since it is necessary to remanufacture the mold in order to form the asymmetric guide vanes as disclosed in JP-A-10-184523, the manufacturing period required to manufacture a plurality of guide vanes becomes long. With that, the manufacturing cost increases.
【０００７】さらに、ランナ２００とガイドベーン１５
０との間の距離を少なくすることにより損失が減ること
が知られているが、この場合にはランナ２００とガイド
ベーン１５０とが干渉してガイドベーンの後流が発生す
る。これにより、ランナ２００とガイドベーン１５０と
の間のプライミング部１４０において圧力変動（脈動）
が生じるようになる。このような圧力変動によって振動
および騒音が発生すると共に、速度歪みによりさらに損
失が増すという結果になる。Furthermore, the runner 200 and the guide vanes 15
It is known that the loss can be reduced by reducing the distance from 0, but in this case, the runner 200 and the guide vanes 150 interfere with each other to generate a wake of the guide vanes. This causes pressure fluctuation (pulsation) in the priming portion 140 between the runner 200 and the guide vanes 150.
Will occur. Such pressure fluctuations generate vibrations and noise, and velocity distortion results in further loss.
【０００８】それゆえ、本発明は比較的容易に形成でき
ると共に振動、騒音および損失を少なくすることのでき
るベーン、例えばガイドベーンおよびステーベーンを提
供することを目的とする。It is therefore an object of the present invention to provide vanes, such as guide vanes and stay vanes, which are relatively easy to form and have low vibration, noise and loss.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために請求項１に記載の発明によれば、水力回転機械の
流路内に配置されるベーンにおいて、該ベーンの厚さを
小さくするようにした切欠部が該ベーンの後縁側でかつ
前記ベーンの頂部側および底部側の少なくとも一方に形
成されているベーンが提供される。すなわち請求項１に
記載の発明によって、ベーンを比較的容易に形成でき
て、ベーンが受ける翼負荷を低減しつつ壁面境界層内の
圧力面から負圧面に向かう二次流れを少なくすることが
できる。従って、ベーン後流の速度歪みが小さくなるの
で損失を少なくすることができると共に振動、騒音を抑
えることができる。請求項１に記載される特徴を備えた
ガイドベーンおよびステーベーンを形成することができ
る。In order to achieve the above-mentioned object, according to the invention described in claim 1, in the vane arranged in the flow path of the hydraulic rotating machine, the thickness of the vane is reduced. There is provided a vane in which the notch is formed on the trailing edge side of the vane and on at least one of the top side and the bottom side of the vane. That is, according to the invention described in claim 1, the vane can be formed relatively easily, and the blade load on the vane can be reduced and the secondary flow from the pressure surface to the suction surface in the wall boundary layer can be reduced. . Therefore, since the velocity distortion of the vane wake is reduced, the loss can be reduced and the vibration and noise can be suppressed. Guide vanes and stay vanes can be formed with the features of claim 1.
【００１０】請求項２に記載の発明によれば、水力回転
機械の流路内に配置されるベーンにおいて、該ベーンの
断面におけるベーンの前縁の曲率半径が後縁の曲率半径
の３倍から１０倍であるようにしたベーンが提供され
る。すなわち請求項２に記載の発明によって、ベーンを
比較的容易に形成できて、ガイドベーンとランナとの間
に形成されるプライミング部における脈動の振幅を小さ
くできて圧力変動を少なくすることができる。これによ
り、圧力変動による騒音、振動を抑えることができる。
請求項２に記載される特徴を備えたガイドベーンを形成
することができる。According to the second aspect of the present invention, in the vane arranged in the flow path of the hydraulic rotating machine, the radius of curvature of the front edge of the vane in the cross section of the vane is 3 times the radius of curvature of the trailing edge. A vane is provided that is 10 times larger. That is, according to the second aspect of the present invention, the vane can be formed relatively easily, the pulsation amplitude in the priming portion formed between the guide vane and the runner can be reduced, and the pressure fluctuation can be reduced. Thereby, noise and vibration due to pressure fluctuation can be suppressed.
It is possible to form guide vanes with the features of claim 2.
【００１１】請求項３に記載の発明によれば、水力回転
機械の流路内に配置されるベーンにおいて、該ベーンの
後縁の略中心部分が前記水力回転機械の回転軸線の方に
向かって突出するよう湾曲しているベーンが提供され
る。すなわち請求項３に記載の発明によって、ベーン後
縁の流出角が後縁全体でほぼ等しくなるので、損失を少
なくすることができると共に振動、騒音を抑えることが
できる。請求項３に記載される特徴を備えたガイドベー
ンおよびステーベーンを提供することができる。According to the invention described in claim 3, in the vane arranged in the flow path of the hydraulic rotating machine, the substantially central portion of the trailing edge of the vane is directed toward the rotation axis of the hydraulic rotating machine. A vane that is curved to project is provided. That is, according to the third aspect of the present invention, the outflow angle of the trailing edge of the vane is substantially equal over the entire trailing edge, so that it is possible to reduce loss and suppress vibration and noise. It is possible to provide guide vanes and stay vanes with the features as claimed in claim 3.
【００１２】請求項４に記載の発明によれば、回転軸線
回りに回転可能なランナと、該ランナ周りの周方向に配
置された複数のガイドベーンと、該ガイドベーン周りの
周方向に配置された複数のステーベーンと、該ステーベ
ーン周りに配置されたケーシングと、該ケーシング内の
流体が前記ステーベーンおよび前記ガイドベーンを通っ
て前記ランナに流入する流路とを具備する水力回転機械
であって、前記ガイドベーンおよび前記ステーベーンの
うちの少なくとも一方のベーンが、該ベーンの厚さを小
さくするようにした切欠部が該ベーンの後縁側でかつ前
記ベーンの頂部側および底部側の少なくとも一方に形成
されているベーンか、該ベーンの断面におけるベーンの
前縁の曲率半径が後縁の曲率半径の３倍から１０倍であ
るようにしたベーンか、または該ベーンの後縁の略中心
部分が前記水力回転機械の回転軸線の方に向かって突出
するよう湾曲しているベーンであるようにした水力回転
機械が提供される。すなわち請求項４に記載の発明によ
って、水力回転機械の動作時にガイドベーンとランナと
の間のプライミング部における騒音、振動を抑えること
ができる。According to the fourth aspect of the present invention, the runner rotatable about the rotation axis, the plurality of guide vanes arranged in the circumferential direction around the runner, and the runner arranged in the circumferential direction around the guide vane. A hydraulic rotary machine comprising: a plurality of stay vanes; a casing arranged around the stay vanes; and a flow path through which a fluid in the casing flows into the runner through the stay vanes and the guide vanes, At least one vane of the guide vane and the stay vane has a notch formed to reduce the thickness of the vane on the trailing edge side of the vane and on at least one of the top side and the bottom side of the vane. Or a vane in which the radius of curvature of the leading edge of the vane in the cross section of the vane is 3 to 10 times the radius of curvature of the trailing edge. Or substantially central portion of the trailing edge of the vane is the hydraulic rotary machine hydraulic rotary machines to be a curved and has vane to protrude toward the rotation axis is provided. That is, according to the invention described in claim 4, it is possible to suppress noise and vibration in the priming portion between the guide vane and the runner during the operation of the hydraulic rotating machine.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施形態を説明する。以下の図面において同一の部材
には同一の参照符号が付けられている。理解を容易にす
るために、これら図面は縮尺を適宜変更している。図１
（ａ）は本発明の第一の実施形態に基づくガイドベーン
の斜視図であり、図１（ｂ）はこのガイドベーンの後縁
付近を示す図である。矢印Ｆは水力回転機械１００内を
流れる流体の流れ方向を示している。すなわち流体は水
力回転機械のケーシング１７０からランナ２００に向か
って流れている。図示されるガイドベーン１５はガイド
ベーン１５の頂部７１および底部７２を貫くよう形成さ
れる軸部を有しているが、この軸部は図示を省略する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the following drawings, the same members are designated by the same reference numerals. For ease of understanding, these drawings are appropriately scaled. Figure 1
FIG. 1A is a perspective view of a guide vane based on the first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a view showing the vicinity of the trailing edge of the guide vane. The arrow F indicates the flow direction of the fluid flowing in the hydraulic rotating machine 100. That is, the fluid flows from the casing 170 of the hydraulic rotating machine toward the runner 200. The illustrated guide vane 15 has a shaft portion formed so as to penetrate the top portion 71 and the bottom portion 72 of the guide vane 15, but this shaft portion is omitted in the drawing.
【００１４】前述したように、水力回転機械１００内に
おいては、複数のガイドベーン１５が水力回転機械１０
０の回転軸線Ｏ周りに周方向にほぼ等間隔に配置されて
いる。同様に複数のステーベーン１６がこれら複数のガ
イドベーン１５の外方に回転軸線Ｏ周りに周方向にほぼ
等間隔に配置されている。本実施形態においては、ガイ
ドベーン１５の後縁６０付近において、ガイドベーン１
５の頂部７１側の上方縁部と底部７２側の下方縁部とに
切欠部４１、４２が形成されている。図１（ａ）に示さ
れるように、これら切欠部４１、４２はガイドベーン１
５の後縁６０付近においてランナ２００のクラウン２２
０およびシュラウド２４０に向かうようにそれぞれ形成
されている。すなわち、ガイドベーン１５の厚さはクラ
ウンおよびシュラウドに近づくにつれて小さくなる。こ
れにより、ガイドベーン１５が受ける翼負荷を低減しつ
つ壁面境界層内の圧力面から負圧面に向かう二次流れを
少なくすることができる。従って、ガイドベーン後流の
速度歪みが小さくなるので損失を少なくすることができ
る。それゆえ、本実施形態によって効率を高めることが
できる。ガイドベーンをこのような形状にするために、
例えば切削加工を採用できる。従って、本発明のガイド
ベーンを比較的容易に形成することができる。前述した
切欠部を頂部側または底部側の一方のみに形成してもよ
く、さらに、このような切欠部を備えたステーベーンを
形成することもできる。As described above, in the hydraulic rotary machine 100, the plurality of guide vanes 15 are provided in the hydraulic rotary machine 10.
They are arranged around the rotation axis O of 0 at substantially equal intervals in the circumferential direction. Similarly, a plurality of stay vanes 16 are arranged outside the plurality of guide vanes 15 around the rotation axis O at substantially equal intervals in the circumferential direction. In the present embodiment, the guide vanes 1 are provided near the trailing edge 60 of the guide vane 15.
Notches 41 and 42 are formed in the upper edge portion of the No. 5 on the top portion 71 side and the lower edge portion of the bottom portion 72 side. As shown in FIG. 1A, these notches 41 and 42 are formed in the guide vanes 1.
5 near the trailing edge 60 of the runner 200 crown 22
0 and shroud 240, respectively. That is, the thickness of the guide vanes 15 decreases as they approach the crown and shroud. As a result, the blade load on the guide vanes 15 can be reduced and the secondary flow from the pressure surface to the suction surface in the wall boundary layer can be reduced. Therefore, the velocity distortion in the wake of the guide vanes is reduced, and the loss can be reduced. Therefore, this embodiment can improve efficiency. In order to make the guide vane such a shape,
For example, cutting can be adopted. Therefore, the guide vane of the present invention can be formed relatively easily. The above-mentioned cutout may be formed only on one of the top side and the bottom side, and further, a stay vane having such a cutout may be formed.
【００１５】図２（ａ）は本発明の第二の実施形態に基
づくガイドベーンの斜視図であり、図２（ｂ）はこのガ
イドベーンの頂面図である。前述したようにガイドベー
ン１５の断面における前縁５０および後縁６０は円弧に
より形成されている。好ましい実施形態においては、ガ
イドベーン１５の前縁５０を形成する円５１の曲率半径
は、ガイドベーン１５の後縁６０を形成する円６１の曲
率半径の約３倍から１０倍、図２（ｂ）に示す本発明の
第二の実施形態においては６倍になっている。ガイドベ
ーン１５をこのように形成することにより、プライミン
グ部１４０における脈動の振幅を小さくできて圧力変動
を少なくすることができる。これにより、圧力振動によ
る振動、騒音を抑えることができる。前述した実施形態
と同様に、ガイドベーンをこのような形状にするため
に、例えば切削加工を採用できる。従って、本発明のガ
イドベーンを比較的容易に形成することができる。FIG. 2 (a) is a perspective view of a guide vane according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 2 (b) is a top view of this guide vane. As described above, the front edge 50 and the rear edge 60 in the cross section of the guide vane 15 are formed by arcs. In the preferred embodiment, the radius of curvature of the circle 51 forming the leading edge 50 of the guide vane 15 is about 3 to 10 times greater than the radius of curvature of the circle 61 forming the trailing edge 60 of the guide vane 15, FIG. 6) in the second embodiment of the present invention shown in FIG. By forming the guide vanes 15 in this way, it is possible to reduce the pulsation amplitude in the priming portion 140 and reduce the pressure fluctuation. This makes it possible to suppress vibration and noise due to pressure vibration. Similar to the above-described embodiment, for example, a cutting process can be adopted to form the guide vane in such a shape. Therefore, the guide vane of the present invention can be formed relatively easily.
【００１６】図３（ａ）は本発明の第三の実施形態に基
づくガイドベーンの斜視図であり、図３（ｂ）はこのガ
イドベーンの後縁付近を示す図である。本実施形態にお
いてはガイドベーン１５の後縁６０の略中心部分が内
方、すなわち水力回転機械の回転軸線側に向かって突出
するよう湾曲して形成されている。すなわち図３（ａ）
および図３（ｂ）から分かるように、ガイドベーン１５
の頂部７１および底部７２の間におけるガイドベーン１
５の後縁６０の中心部分が回転軸線側に湾曲している。
頂部７１と底部７２との間に形成されるこのような湾曲
部分８０は、ガイドベーン１５を流れる流体の後縁６０
における流出角が頂部７１および底部７２付近と中心の
湾曲部分８０付近とにおいてほぼ等しくなるように形成
される。これにより、ガイドベーン後縁の流出角が後縁
全体でほぼ等しくなるので、損失を少なくすることがで
きると共に、騒音、振動を抑えることができる。さら
に、このような湾曲部分を備えたステーベーンを形成す
ることもできる。FIG. 3A is a perspective view of a guide vane according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a view showing the vicinity of the trailing edge of this guide vane. In the present embodiment, a substantially central portion of the trailing edge 60 of the guide vane 15 is formed so as to be curved inward, that is, to protrude toward the rotation axis side of the hydraulic rotating machine. That is, FIG. 3 (a)
And as can be seen from FIG. 3 (b), the guide vanes 15
Guide vanes 1 between the top 71 and the bottom 72 of the
The central portion of the trailing edge 60 of 5 is curved toward the rotation axis.
Such a curved portion 80 formed between the top 71 and the bottom 72 defines a trailing edge 60 of the fluid flowing through the guide vanes 15.
Are formed so that the outflow angle at is substantially equal in the vicinity of the top portion 71 and the bottom portion 72 and in the vicinity of the central curved portion 80. As a result, the outflow angle of the trailing edge of the guide vane becomes substantially equal over the entire trailing edge, so that loss can be reduced and noise and vibration can be suppressed. Further, a stay vane having such a curved portion can be formed.
【００１７】当然のことながら、これら三つの実施形態
のうちの全てもしくはいずれかを組み合わせることは本
発明の範囲に含まれる。また、本発明においては、理解
を容易にするために左右対称形状のガイドベーンを添付
図面に示したが、ベーンが左右非対称である場合も本発
明の範囲に含まれる。Of course, combinations of all or any of these three embodiments are within the scope of the invention. Further, in the present invention, the left and right symmetrical guide vanes are shown in the accompanying drawings for easy understanding, but the case where the vanes are asymmetric is also included in the scope of the present invention.
【００１８】[0018]
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、ベーン
を比較的容易に形成できて、二次流れを少なくすること
ができ、ベーン後流の速度歪みが小さくなるので損失を
少なくすることができると共に、騒音、振動を抑えるこ
とができるという効果を奏しうる。さらに、請求項２に
記載の発明によれば、ベーンを比較的容易に形成でき
て、プライミング部１４０における脈動の振幅を小さく
できて圧力変動を少なくすることができると共に、騒
音、振動を抑えることができるという効果を奏しうる。
さらに、請求項３に記載の発明によれば、ベーン後縁の
流出角が後縁全体でほぼ等しくなるので、損失を少なく
することがきると共に、騒音、振動を抑えることができ
るという効果を奏しうる。さらに、請求項４に記載の発
明によれば、水力回転機械の動作時にプライミング部に
おける騒音、振動を抑えることができるという効果を奏
しうる。According to the first aspect of the invention, the vanes can be formed relatively easily, the secondary flow can be reduced, and the velocity distortion of the vane wake is reduced, so that the loss is reduced. It is possible to obtain the effect that the noise and vibration can be suppressed. Further, according to the second aspect of the present invention, the vane can be formed relatively easily, the amplitude of the pulsation in the priming portion 140 can be reduced, the pressure fluctuation can be reduced, and noise and vibration can be suppressed. The effect of being able to do is possible.
Further, according to the invention described in claim 3, since the outflow angle of the trailing edge of the vane becomes substantially equal over the entire trailing edge, it is possible to reduce loss and suppress noise and vibration. sell. Further, according to the invention as set forth in claim 4, there is an effect that noise and vibration in the priming portion can be suppressed during the operation of the hydraulic rotating machine.
【図１】（ａ）本発明の第一の実施形態に基づくガイド
ベーンの斜視図である。
（ｂ）本発明の第一の実施形態に基づくガイドベーンの
後縁付近を示す図である。1A is a perspective view of a guide vane according to a first embodiment of the present invention. FIG. (B) It is a figure which shows the trailing edge vicinity of the guide vane based on 1st embodiment of this invention.
【図２】（ａ）本発明の第二の実施形態に基づくガイド
ベーンの斜視図である。
（ｂ）本発明の第二の実施形態に基づくガイドベーンの
頂面図である。FIG. 2 (a) is a perspective view of a guide vane according to a second embodiment of the present invention. (B) It is a top view of the guide vane based on 2nd embodiment of this invention.
【図３】（ａ）本発明の第三の実施形態に基づくガイド
ベーンの斜視図である。
（ｂ）本発明の第三の実施形態に基づくガイドベーンの
後縁付近を示す図である。FIG. 3 (a) is a perspective view of a guide vane according to a third embodiment of the present invention. (B) It is a figure which shows the trailing edge vicinity of the guide vane based on 3rd embodiment of this invention.
【図４】一般的なフランシス型ポンプの部分断面図であ
る。FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a general Francis type pump.
【図５】（ａ）従来技術の水力回転機械のガイドベーン
を示す斜視図である。
（ｂ）従来技術の水力回転機械のガイドベーンの頂面図
である。FIG. 5 (a) is a perspective view showing a guide vane of a conventional hydraulic rotary machine. (B) It is a top view of the guide vane of the hydraulic rotating machine of a prior art.
１５…ガイドベーン １６…ステーベーン ４１…切欠部 ５０…前縁 ５１…円 ６０…後縁 ６１…円 ７１…頂部 ７２…底部 ８０…湾曲部分 １００…水力回転機械 １４０…プライミング部 ２００…ランナ ２２０…クラウン ２４０…シュラウド 15 ... Guide vane 16 ... Stay vanes 41 ... Notch 50 ... Leading edge 51 ... Yen 60 ... Trailing edge 61 ... Yen 71 ... top 72 ... bottom 80 ... Curved part 100 ... hydraulic power rotating machine 140 ... Priming unit 200 ... runner 220 ... Crown 240 ... Shroud
Claims (4)
ンにおいて、 該ベーンの厚さを小さくするようにした切欠部が該ベー
ンの後縁側でかつ前記ベーンの頂部側および底部側の少
なくとも一方に形成されているベーン。1. A vane arranged in a flow path of a hydraulic rotating machine, wherein a cutout portion for reducing the thickness of the vane is at least on the trailing edge side of the vane and on the top side and the bottom side of the vane. Vane formed on one side.
ンにおいて、 該ベーンの断面におけるベーンの前縁の曲率半径が後縁
の曲率半径の３倍から１０倍であるようにしたベーン。2. A vane arranged in the flow path of a hydraulic rotating machine, wherein the radius of curvature of the leading edge of the vane in the cross section of the vane is 3 to 10 times the radius of curvature of the trailing edge.
ンにおいて、 該ベーンの後縁の略中心部分が前記水力回転機械の回転
軸線の方に向かって突出するよう湾曲しているベーン。3. A vane arranged in a flow path of a hydraulic rotary machine, wherein the vane is curved so that a substantially central portion of a trailing edge of the vane projects toward a rotation axis of the hydraulic rotary machine.
ランナ周りの周方向に配置された複数のガイドベーン
と、該ガイドベーン周りの周方向に配置された複数のス
テーベーンと、該ステーベーン周りに配置されたケーシ
ングと、該ケーシング内の流体が前記ステーベーンおよ
び前記ガイドベーンを通って前記ランナに流入する流路
とを具備する水力回転機械であって、前記ガイドベーン
および前記ステーベーンのうちの少なくとも一方のベー
ンが前記請求項１乃至請求項３に記載のベーンである水
力回転機械。4. A runner rotatable about an axis of rotation, a plurality of guide vanes circumferentially arranged around the runner, a plurality of stay vanes circumferentially arranged around the guide vane, and a circumference of the stay vane. A hydraulic rotating machine having a casing disposed in a casing and a flow path through which fluid in the casing flows into the runner through the stay vane and the guide vane, wherein at least one of the guide vane and the stay vane is provided. A hydraulic rotating machine in which one vane is the vane according to any one of claims 1 to 3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001281863A JP2003090279A (en) | 2001-09-17 | 2001-09-17 | Hydraulic rotating machine vane |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001281863A JP2003090279A (en) | 2001-09-17 | 2001-09-17 | Hydraulic rotating machine vane |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003090279A true JP2003090279A (en) | 2003-03-28 |
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ID=19105609
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001281863A Withdrawn JP2003090279A (en) | 2001-09-17 | 2001-09-17 | Hydraulic rotating machine vane |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003090279A (en) |
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