JP2004084539A - タービン - Google Patents

Abstract

【課題】動翼の付け根部分に二次流れを生じさせる流れをなくすとともに、シュラウドの内周面において境界層を発達させないようにすることにより、タービン性能のさらなる向上を図る。
【解決手段】主軸３と、主軸３に一体に設けられたディスク４と、ディスク４の外周面４ｂに周方向に離間して設けられた複数の動翼５とからなる羽根車１を有する蒸気タービンにおいて、主軸３の中心からディスク４の外周面４ｂまでの距離を、動翼５の前縁５ａ付近の静圧分布に応じて変化させる。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体の運動エネルギーを回転運動に変えて動力を得る動力発生装置としてのタービンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
動力発生装置としてのタービンのひとつに蒸気タービンがある。蒸気タービンの一般的な構造を図１１に示す。同図に示すように、蒸気タービンは、羽根車１０１と羽根車１０１を収める車室１０２とからなる。羽根車１０１は、主軸１０３と、主軸１０３に一体に設けられたディスク１０４と、ディスク１０４の外周面１０４ｂに周方向に離間して設けられた複数の動翼１０５とから構成されている。動翼１０５の付け根部分には、動翼１０５の基礎となってディスク１０４に固定されるプラットフォーム１０６が設けられ、動翼１０５の翼端には、周方向に環状をなすシュラウド１０７が設けられている。
【０００３】
車室１０２には、動翼１０５と主軸１０３の長さ方向に隣り合って配置される静翼１０８が、動翼１０５と同様に主軸１０３の周方向に離間して複数設けられている。静翼１０８の主軸１０３側には、周方向に環状をなす仕切板１０９が設けられている。車室１０２の内面とシュラウド１０７、仕切板１０９とプラットフォーム１０６はいずれも主軸１０３の長さ方向に連続しており、動翼１０５および静翼１０８を間にはさんで蒸気の主流が流れる流路１１０を構成している。
【０００４】
図のような動翼１０５および静翼１０８のペアはひとつの「段落」と呼ばれ、ひとつの段落だけで構成されたものは単段タービン、主軸１０３の長さ方向に並ぶ複数の段落で構成されたものは多段タービンと呼ばれる。
【０００５】
ディスク１０４には、羽根車１０１に作用するスラスト力の調整や性能の向上を目的として、ディスク１０４を主軸の３の長さ方向に貫くバランスホール１０４ａが形成されている。動翼１０５には、流路１１０を流れる蒸気の圧力が作用する。加えて、蒸気の主流に対向するディスク１０４の側面には、流路１１０から仕切板１０９とディスク１０４との隙間に流れ込む蒸気（この流れを「ルートリーク」と呼ぶ）の圧力や、前段落（図示略）から仕切板１０９と主軸１０３との隙間を通じて仕切板１０９とディスク１０４との隙間に流れ込み、ディスク１０４の回転によって遠心力を与えられてルートリークとは逆方向に流れる蒸気（この流れを「仕切板リーク」と呼ぶ）の圧力が作用する。仕切板リークは、動翼１０５やディスク１０４に作用するこれらの圧力により、羽根車１０１には主軸１０３の長さ方向にスラスト力が生じる。バランスホール１０４ａには、仕切板１０９とディスク１０４との隙間に流れ込んだ蒸気が流入し、後段へと逃れていくので、ディスク１０４の側面に作用する圧力が小さくなってスラスト力が低減されるのである。
【０００６】
一方、スラスト力の低減を図ろうとすれば、バランスホール１０４ａの流路断面積を拡大することが望ましいが、ある大きさを超えると、羽根車１０１に対して本来の仕事をしないルートリークや仕切板リークの量が増加して主流の蒸気量を減らす作用が生まれ、蒸気タービンの動力発生装置としての効率が低減することになる。したがって、バランスホール１０４ａを通じて後段に流れる蒸気（この流れを「バランスホールリーク」と呼ぶ）の量にはある折衝点が存在することがわかる。
【０００７】
図１２には、バランスホール１０４ａの流路断面積によって規定されるバランスホールリークの量と上記のような段落ひとつあたりの性能（運動エネルギーの変換効率）との関係を示す。バランスホール１０４ａの流路断面積を拡大してバランスホールリークの量を増加させると、ルートリークや仕切板リークの量が増加し、羽根車１０１に対して仕事をする主流の蒸気量が減少して蒸気タービンの性能が低下する。バランスホール１０４ａの流路断面積を縮小してバランスホールリークの量を減少させると、ルートリークや仕切板リークの量が減少して主流の損失が少なくなり、ある大きさで性能は極大となる。さらにバランスホール１０４ａの流路断面積を縮小してバランスホールリークの量を減少させると、ある大きさでルートリークが起こらなくなる。
【０００８】
さらに引き続いてバランスホール１０４ａの流路断面積を縮小してバランスホールリークの量を減少させると、ルートリークが消滅する一方で、仕切板リークが仕切板１０９とディスク１０４との隙間を通じて流路１１０に漏れ込むようになり、動翼１０５の付け根部分に二次流れを生じさせて主流を乱すので、これによっても蒸気タービンの性能が低下する。
【０００９】
このように、段落ひとつあたりの性能が最も高くなるのは、バランスホールリークの量を適切に設定してルートリークを僅かに生じさせたときである。ルートリークの量は、現在までの知見から主流の流量の０．５％ほどが最も効果的とされており、バランスホール１０４ａの流路断面積を調整することで実現される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、本発明者らは、上記のような構造の蒸気タービンにおいて、「バランスホールリークを適量に設定しても、周方向のすべての箇所においてルートリークの量が均等になるわけではなく、あるところではより大きなルートリークが生じ、別のところではルートリークとは逆の流れ（流路１１０に漏れ込んで動翼１０５の付け根部分に二次流れを生じさせる流れ）が生じる」ということを検証により明らかにした。
【００１１】
図１３に示すように、動翼１０５の前縁１０５ａのさらに前方（主流の上流側）であって特に動翼１０５の背面（負圧面）に近い部分では、主流は、静圧が低いために仕切板リークが流路１１０側に吸い込まれる作用が生まれ、結果的にルートリークが生じなくなる。一方、図１４に示すように、動翼１０５の前縁１０５ａのさらに前方であって特に動翼１０５の腹面（圧力面）に近い部分では、主流は、静圧が高いために主流の一部が仕切板１０９とディスク１０４との隙間に押し出される作用が生まれ、結果的により大きなルートリークが生じる。流路１１０に漏れ込もうとする仕切板リークは、増加したルートリークに押されて流れの向きを反転させてしまう。
【００１２】
図１５は、ディスク１０４の周方向の各位置におけるルートリークの量（主流側への漏れ込み量）の変化を示すグラフである。ルートリークの量（主流側への漏れ込み量）の変化は、隣り合う動翼１０５の間隔を１周期とする正弦曲線のように現れる。
【００１３】
ルートリークが生じなくなった部分では、仕切板リークはルートリークに邪魔されないためになんなく流路１１０に漏れ込んでしまい、動翼１０５の付け根部分に二次流れを生じさせてしまう。つまり、バランスホールリークを適量に設定しても、動翼１０５の付け根部分には二次流れが生じており、これによって蒸気タービンの性能が貶められているのである。
【００１４】
さらに本発明者らは、同様の事象がシュラウド１０７の周辺でも発生することをも検証により明らかにした。
車室１０２とシュラウド１０７との隙間には、ルートリークと同様に流路１１０から蒸気が流れ込むようになっている（この流れを「チップリーク」という）。このチップリークにも適量が存在し、車室１０２とシュラウド１０７との隙間の大きさを調整することで実現されてはいるが、動翼１０５の前縁のさらに前方であって特に動翼１０５の背面に近い部分では、主流の速度が速いためにチップリークの量が増加する。一方、動翼１０５の前縁のさらに前方であって特に動翼１０５の腹面に近い部分では、主流の速度が速いためにチップリークが生じなくなる。
【００１５】
チップリークが生じなくなった部分では、主流がシュラウド１０７の内周面１０７ａから剥離して境界層を発達させてしまう。つまり、チップリークを適量に設定しても、シュラウド１０７の内周面１０７ａには境界層が発達してしまい、これによって蒸気タービンの性能が貶められているのである。
【００１６】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、動翼の付け根部分に二次流れを生じさせる流れをなくすとともに、シュラウドの内周面において境界層を発達させないようにすることにより、タービン性能のさらなる向上を図ることを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための手段として、次のような構成のタービンを採用する。
すなわち本発明に係る請求項１記載のタービンは、主軸と、該主軸に一体に設けられたディスクと、該ディスクの外周面に周方向に離間して設けられた複数の動翼とからなる羽根車を有するタービンにおいて、
前記主軸の中心から前記外周面までの距離を、前記動翼の前縁付近の静圧分布に応じて変化させたことを特徴とする。
【００１８】
請求項２記載のタービンは、請求項１記載のタービンにおいて、前記主軸の中心から、前記動翼の前縁のさらに前方にあって該動翼の負圧面に近い前記外周面までの距離が；前記主軸の中心から、前記動翼の前縁のさらに前方にあって該動翼の圧力面に近い前記外周面までの距離よりも長いことを特徴とする。
【００１９】
請求項３記載のタービンは、請求項２記載のタービンにおいて、前記外周面が、前記主軸の長さ方向から見ると滑らかな波形に形成されていることを特徴とする。
【００２０】
本発明においては、主軸の中心からディスクの外周面までの距離を、動翼の前縁付近の静圧分布に応じて変化させることにより、ディスク外周面のすべての箇所においてルートリークがほぼ均等に生じ、動翼の付け根部分に二次流れを生じさせる流れが生じなくなる。これにより、タービン性能のさらなる向上が図れる。
【００２１】
請求項４記載のタービンは、主軸と、該主軸に設けられたディスクと、該ディスクの外周面に周方向に離間して設けられた複数の動翼と、該動翼の翼端に設けられた環状のシュラウドとからなる羽根車を備えるタービンにおいて、
前記主軸の中心から前記シュラウドの内周面までの距離を、前記動翼の前縁付近の静圧分布に応じて変化させたことを特徴とする。
【００２２】
請求項５記載のタービンは、請求項４記載のタービンにおいて、前記主軸の中心から、前記動翼の前縁のさらに前方にあって該動翼の負圧面に近い前記内周面までの距離が；前記主軸の中心から、前記動翼の前縁のさらに前方にあって該動翼の圧力面に近い前記内周面までの距離よりも短いことを特徴とする。
【００２３】
請求項６記載のタービンは、請求項５記載のタービンにおいて、前記内周面が、前記主軸の長さ方向から見ると滑らかな波形に形成されていることを特徴とする。
【００２４】
本発明においては、主軸の中心からシュラウドの内周面までの距離を、動翼の前縁付近の静圧分布に応じて変化させることにより、シュラウド内周面のすべての箇所においてチップリークがほぼ均等に生じ、シュラウドの内周面において境界層の発達が抑制される。これにより、タービン性能のさらなる向上が図れる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明に係るタービンの第１の実施形態を図１ないし図５に示して説明する。図１に示すように、車室とともに蒸気タービンを構成する羽根車１は、主軸３の中心Ｏからディスク４の外周面（以下では、ディスク外周面とはディスクに固定されたプラットフォームの外側面を指す）４ｂまでの距離を、動翼５の前縁５ａ付近の静圧分布に応じて変化させた構造となっている。より詳細には、外周面４ａにおいて動翼５の前縁５ａのさらに前方にあって動翼５の負圧面５ｂに近い領域をＲ１、動翼５の前縁５ａのさらに前方にあって動翼５の圧力面５ｃに近い領域をＲ２とすると、ディスク４の外周面４ａは、主軸３の中心Ｏから領域Ｒ１までの距離（例えば図中のＬ１）が、主軸３の中心Ｏから領域Ｒ２までの距離（例えば図中のＬ２）よりも長くなるように形成されている。そして、主軸３の長さ方向から見た外周面４ｂの形状は、滑らかな正弦曲線に似て周期的に変化する波形（なみがた）に形成されている。
【００２６】
図２には、ディスク４の周方向のある区間における主軸３の中心Ｏから外周面４ａまでの距離（ディスク半径）の変化を示す。図３に示すように、ある動翼５の前縁５ａから幾何学的流入角αの方向に延ばした直線Ｉとプラットフォーム前縁線ＩＩとの交点をＡ１、ある動翼５の負圧面５ｂ側に隣接するもうひとつの動翼５の前縁５ａから幾何学的流入角αの方向に延ばした直線Ｉとプラットフォーム前縁線ＩＩとの交点をＡ２、交点Ａ１，Ａ２間の中点をＭ、とすると、ディスク４の外周面４ｂを形成する波形曲線は、線分Ａ１　Ｍの区間に極大値を、線分Ｍ　Ａ２の区間に極小値をもつように形成されている。さらに、区間Ａ１　Ｍは領域Ｒ１に、区間Ｍ　Ａ２は領域Ｒ２に含まれるため、主軸３の中心Ｏから外周面４ａまでの距離は、区間Ａ１　Ｍの大半において区間Ｍ　Ａ２のそれよりも大きく設定されている。なお、幾何学的流入角αは、動翼５の前縁５ａをなす円Ｃと負圧面５ｂとの交点における接線ＩＩＩと動翼前縁線（プラットフォーム前縁線ＩＩと平行）ＩＶとがなす角をβ１、円Ｃと圧力面５ｃとの交点における接線Ｖと動翼前縁線ＩＶとがなす角をβ２とするとき、（β１＋β２）／２で表される（図３参照）。
【００２７】
図４は蒸気タービンを構成するある段落について領域Ｒ１を主軸３を通る平面で破断した断面図、図５は同じ段落について領域Ｒ２を主軸３を通る平面で破断した断面図である。外周面４ｂの領域Ｒ１は、図４に示すように、静翼８を接合される仕切板９の外周面９ａよりも主軸３の中心Ｏから離れており、従来はほぼ連続していた仕切板９の外周面９ａとディスク４の外周面４ｂとの間に段差が設けられている。外周面４ｂの領域Ｒ２は、図５に示すように、仕切板９の外周面９ａよりも主軸３の中心Ｏに近くなっており、この部分にも仕切板９の外周面９ａとディスク４の外周面４ｂとの間に段差が設けられている（図４とは逆の段差）。
【００２８】
上記のように構成された羽根車１を備えるタービンにおいて、静翼８を過ぎて動翼５に向かう蒸気の主流は、領域Ｒ１では静圧が低いために仕切板リークが流路１０側に吸い込まれる作用が生まれ、ルートリークを生じない傾向にある。しかしながら、図４に示すように、ディスク４の外周面４ｂが仕切板９の外周面９ａよりも半径方向外側に高い段差を形成しているので、この段差に堰き止められるようにして、従来には見られなかったルートリークが生じる。ルートリークが生じることで、仕切板リークが流路１０に漏れ込まなくなり、動翼５の付け根部分には仕切板リークに起因する二次流れが生じなくなる。
【００２９】
一方、静翼８を過ぎて動翼５に向かう蒸気の主流は、領域Ｒ２では速度が遅いために一部が仕切板９とディスク４との隙間に押し出される作用が生まれ、ルートリークを増大させる傾向にある。しかしながら、図５に示すように、ディスク４の外周面４ｂが仕切板９の外周面９ａよりも半径方向内側に低い段差を形成しているので、仕切板９とディスク４との隙間に漏れ出るルートリークの量が減少する。
【００３０】
このように、ディスク４の外周面４ａの形状を上記のごとく形成することにより、周方向のすべての箇所においてルートリークの量がほぼ均等になり、動翼５の付け根部分に二次流れが生じなくなるので、蒸気タービンの性能をより向上させることができる。
【００３１】
ところで、本実施形態においては、ディスク４の外周面４ａの形状を、動翼５の前縁５ａ付近の静圧分布にならって変化する滑らかな正弦曲線に似て周期的に変化する波形に形成したが、ディスク４をこのように滑らかな曲面形状とするには非常に高い加工技術を必要とし、加工コストも嵩んでしまう。そこで、ディスク４の外周面４ａの形状を、加工が容易な直線を基調とする波形に近似してもよい（図２の二点鎖線を参照）。
【００３２】
次に、本発明に係るタービンの第２の実施形態を図６ないし図９に示して説明する。なお、上記実施形態において既に説明した構成要素には同一符号を付して説明は省略する。
本実施形態の羽根車１は、図６に示すように、主軸３の中心Ｏからシュラウド７の内周面７ａまでの距離を、動翼５の前縁５ａ付近の静圧分布に応じて変化させた構造となっている。より詳細には、内周面７ａにおいて動翼５の前縁５ａのさらに前方にあって動翼５の負圧面５ｂに近い領域をＲ３、動翼５の前縁５ａのさらに前方にあって動翼５の圧力面５ｃに近い領域をＲ４とすると、シュラウド７の内周面７ａは、主軸３の中心Ｏから領域Ｒ３までの距離（例えば図中のＬ３）が、主軸３の中心Ｏから領域Ｒ４までの距離（例えば図中のＬ４）よりも短くなるように形成されている。そして、主軸３の長さ方向から見た内周面７ａの形状は、ディスク４の外周面４ａと同じく、滑らかな正弦曲線に似て周期的に変化する波形に形成されている。
【００３３】
図７には、シュラウド７の周方向のある区間における主軸３の中心Ｏから内周面７ａまでの距離（ディスク半径）の変化を示す。シュラウド７の内周面７ａを形成する波形曲線は、線分Ａ１　Ｍの区間に極小値を、線分Ｍ　Ａ２の区間に極大値をもつように形成されている。さらに、区間Ａ１　Ｍは領域Ｒ３に、区間Ｍ　Ａ２は領域Ｒ４に含まれるため、主軸３の中心Ｏから内周面７ａまでの距離は、区間Ａ１　Ｍの大半において区間Ｍ　Ａ２のそれよりも小さく設定されている。
【００３４】
図８は蒸気タービンを構成するある段落について領域Ｒ３を主軸３を通る平面で破断した断面図、図９は同じ段落について領域Ｒ４を主軸３を通る平面で破断した断面図である。内周面７ａの領域Ｒ３は、図８に示すように、静翼８を接合される車室２の内壁面２ａよりも主軸３の中心Ｏに近くなっており、従来はほぼ連続していた車室２の内壁面２ａとシュラウド７の内周面７ａとの間に段差が設けられている。内周面７ａの領域Ｒ３は、図９に示すように、車室２の内壁面２ａよりも主軸３の中心Ｏから離れており、この部分にも車室２の内壁面２ａとシュラウド７の内周面７ａとの間に段差が設けられている（図８とは逆の段差）。
【００３５】
上記のように構成された羽根車１を備えるタービンにおいて、静翼８を過ぎて動翼５に向かう主流の蒸気は、領域Ｒ３では静圧が低いために一部がシュラウド７側へと引き寄せられる。しかしながら、図８に示すように、シュラウド７の内周面７ａが車室２の内壁面２ａよりも半径方向内側に高い段差を形成しているので、車室２とシュラウド７との隙間に、従来には見られなかったチップリークが生じる。
【００３６】
一方、静翼８を過ぎて動翼５に向かう主流の蒸気は、領域Ｒ４では静圧が高いためにシュラウド７の内周面７ａから押し離される。しかしながら、図９に示すように、シュラウド７の内周面７ａが仕切板９の外周面９ａよりも半径方向外側に低い段差を形成しているので、従来に比べてチップリークの量が減少する。
【００３７】
このように、シュラウド７の内周面７ａの形状を上記のごとく形成することにより、周方向のすべての箇所においてチップリークの量がほぼ均等になり、シュラウド７の内周面７ａにおいて境界層が発達しなくなるので、蒸気タービンの性能をより向上させることができる。
【００３８】
ところで、本実施形態においては、シュラウド７の内周面７ａの形状を、動翼５の前縁５ａ付近の静圧分布にならって変化する滑らかな正弦曲線に似て周期的に変化する波形に形成したが、シュラウド７をこのように滑らかな曲面形状とするには非常に高い加工技術を必要とし、加工コストも嵩んでしまう。そこで、シュラウド７の内周面７ａの形状を、直線を基調とする波形に近似してもよい（図７の二点鎖線を参照）。
【００３９】
次に、本発明に係るタービンの第３の実施形態を図１０に示して説明する。なお、上記実施形態において既に説明した構成要素には同一符号を付して説明は省略する。
羽根車は、図１０に示すように、１枚の動翼５とその付け根部分にあたるプラットフォーム６の一部（この部分を「プラットフォーム分割体１６」とする）、および翼端部分にあたるシュラウド７の一部（この部分を「シュラウド分割体１７」とする）とを一体成形したブロック体２０を、ディスク４の外周に周方向に連続して固定されるのが一般的である。そこでこのブロック体２０について、流路１０に面するプラットフォーム分割体１６の側面を、ディスク４の半径方向に対して斜めになるように傾斜させた形状とするとともに、流路１０に面するシュラウド分割体１７の側面を、シュラウド７の半径方向に対して斜めになるように傾斜させた形状とする。
【００４０】
このブロック体２０をディスク４の外周に周方向に連続して固定すると、プラットフォーム分割体１６の側面が周方向に階段状に連続し、ディスク４の外周面４ａの形状が直線を基調とする波形となる。さらに、シュラウド分割体１７の側面が方向に階段状に連続し、シュラウド７の内周面７ａの形状が直線を基調とする波形となる。
【００４１】
このように、ディスク４の外周面４ａおよびシュラウド７の内周面７ａの形状を、直線を基調とする波形とすることにより、加工が容易で低コストを実現しながらも、従来に比べてタービン性能を向上させることができる。
【００４２】
ところで、本実施形態においては波形をなすプラットフォーム６の分割位置を波の谷間の部分としたが、近似の仕方によってはこの分割位置をずらしても構わない。
【００４３】
また、上記の各実施形態では衝動タービンの一形態である蒸気タービンについて説明したが、本発明のタービンは衝動タービンだけでなく反動タービンについても適用可能である。また、いうまでもなく、本発明のタービンは動力発生装置としてあらゆる形態のタービンに適用可能である。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ディスク外周面のすべての箇所においてルートリークがほぼ均等に生じ、動翼の付け根部分に二次流れを生じさせる流れが生じなくなるので、タービン性能のさらなる向上が図れる。
【００４５】
本発明によれば、シュラウド内周面のすべての箇所においてチップリークがほぼ均等に生じ、シュラウドの内周面において境界層の発達が抑制されるので、タービン性能のさらなる向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態であって、蒸気タービンの羽根車を構成するディスクおよび動翼を示す模式図である。
【図２】ディスクの周方向のある区間における主軸の中心からディスク外周面までの距離の変化を示す図である。
【図３】ディスクの外周面を形成する波形曲線が、極大値および極小値を示す位置を規定するための説明図である。
【図４】蒸気タービンを構成するある段落について領域Ｒ１を主軸を通る平面で破断した断面図である。
【図５】図４と同じ段落について領域Ｒ２を主軸を通る平面で破断した断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態であって、蒸気タービンの羽根車を構成するディスクおよび動翼を示す模式図である。
【図７】ディスクの周方向のある区間における主軸の中心からシュラウド内周面までの距離の変化を示す図である。
【図８】蒸気タービンを構成するある段落について領域Ｒ３を主軸を通る平面で破断した断面図である。
【図９】図８と同じ段落について領域Ｒ４を主軸を通る平面で破断した断面図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態であって、蒸気タービンの羽根車を構成するディスクおよび動翼を示す平面図である。
【図１１】従来の蒸気タービンの一般的な構造を示す断面図である。
【図１２】バランスホールリークの量と蒸気タービンを構成する段落ひとつあたりの性能との関係を示す図である。
【図１３】蒸気タービンを構成するある段落について、動翼の負圧面に近い領域を、主軸を通る平面で破断した断面図である。
【図１４】図１３と同じ段落について、動翼の圧力面に近い領域を、主軸を通る平面で破断した断面図である。
【図１５】ディスクの周方向の各位置におけるルートリークの量の変化を示す図である。
【符号の説明】
１　　　羽根車
２　　　車室
３　　　主軸
４　　　ディスク
４ｂ　　外周面
５　　　動翼
６　　　プラットフォーム
７　　　シュラウド
７ａ　　内周面
８　　　静翼
９　　　仕切板
１０　　流路

Claims (6)

1. 主軸と、該主軸に一体に設けられたディスクと、該ディスクの外周面に周方向に離間して設けられた複数の動翼とからなる羽根車を有するタービンにおいて、
   前記主軸の中心から前記外周面までの距離を、前記動翼の前縁付近の静圧分布に応じて変化させたことを特徴とするタービン。
2. 前記主軸の中心から、前記動翼の前縁のさらに前方にあって該動翼の負圧面に近い前記外周面までの距離が；
   前記主軸の中心から、前記動翼の前縁のさらに前方にあって該動翼の圧力面に近い前記外周面までの距離よりも長いことを特徴とする請求項１記載のタービン。
3. 前記外周面が、前記主軸の長さ方向から見ると滑らかな波形に形成されていることを特徴とする請求項２記載のタービン。
4. 主軸と、該主軸に設けられたディスクと、該ディスクの外周面に周方向に離間して設けられた複数の動翼と、該動翼の翼端に設けられた環状のシュラウドとからなる羽根車を備えるタービンにおいて、
   前記主軸の中心から前記シュラウドの内周面までの距離を、前記動翼の前縁付近の静圧分布に応じて変化させたことを特徴とするタービン。
5. 前記主軸の中心から、前記動翼の前縁のさらに前方にあって該動翼の負圧面に近い前記内周面までの距離が；
   前記主軸の中心から、前記動翼の前縁のさらに前方にあって該動翼の圧力面に近い前記内周面までの距離よりも短いことを特徴とする請求項４記載のタービン。
6. 前記内周面が、前記主軸の長さ方向から見ると滑らかな波形に形成されていることを特徴とする請求項５記載のタービン。

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