JP2007064018A - Francis type runner and hydraulic machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フランシス形水車またはポンプ水車等の水力機械に用いられるフランシス形ランナ及び水力機械に関する。 The present invention relates to a Francis type runner and a hydraulic machine that are used in a hydraulic machine such as a Francis type turbine or a pump turbine.
一般に、フランシス形水車またはポンプ水車等の水力機械に用いられるフランシス形ランナは、主軸の軸線を中心に回転可能なクラウンを有し、そのクラウンと離間して設けられたリング状のバンドと上記クラウンの間に、そのクラウン及びバンドを接続するように周方向に複数の板状のランナ羽根が設けられて構成されている。そして、水車運転時にはクラウンとバンドとの間に外方から水を導入し、導入された水の作用により主軸の軸線を中心にフランシス形ランナを回転させ、主軸に連結された発電機を駆動する。 Generally, a Francis-type runner used in a hydraulic machine such as a Francis-type water turbine or a pump-type water wheel has a crown that can rotate around the axis of a main shaft, and a ring-shaped band provided apart from the crown and the above-mentioned crown. In between, a plurality of plate-like runner blades are provided in the circumferential direction so as to connect the crown and the band. When the turbine is in operation, water is introduced from the outside between the crown and the band, and the action of the introduced water rotates the Francis-type runner around the axis of the main shaft to drive the generator connected to the main shaft. .
図30はフランシス形水車が据え付けられた水力発電所のフランシス形水車近傍の縦断面図であり、発電運転時には、水は図示省略の上池から水圧鉄管を通り、ケーシング1からステーベーン2およびガイドベーン3を通ってランナ4に流れ込み、その水流によってランナ4が回転駆動され、主軸5を介して発電機6が駆動される。一方、ランナ4を駆動した水は吸出し管7を経て図示省略の放水路へと流出する。本運転時にはガイドベーン3の開度を変化させることにより、ランナ4に流入する水量を調整し、発電量を変化させている。なお、フランシス型ランナは、主軸5に固着されたクラウン8と、リング状のバンド9と、上記クラウン8とバンド9とを接続するように配設された複数枚のランナ羽根10から形成されている。
FIG. 30 is a longitudinal sectional view of the vicinity of a Francis turbine of a hydroelectric power plant in which a Francis turbine is installed. During power generation operation, water passes from an upper pond (not shown) through a hydraulic iron pipe, from a
ところで、前述したように運転時には発電量を調整するために、ガイドベーン3の開度を調整し水量を変化させるため、ランナ4内の流れは運転状態により大きく変化する。図31は水量の違いによるランナ4内の子午面流れの模式を示したものである。即ち、ランナ4の子午面流れは、流れを内周側に押し込もうとする水流の動圧力11と、流れを外周側に押し出そうとするランナ4の回転による遠心力12のバランスにより決まるため、設計点(発電効率を最高にしたい点)より水量の小さな運転点では、図31(b)に示すように、遠心力12が相対的に大きくなり流れが外周側に偏り、中心部に図31(a)に示す設計点に比較して広い死水領域13が形成され、設計点(発電効率を最高にしたい点)より水量の大きな運転点では、図31(c)に示すように、遠心力12が相対的に小さくなり流れが内周側に偏り、外周側に死水領域13が形成される。
By the way, as described above, in order to adjust the power generation amount during operation, the opening amount of the guide vane 3 is adjusted and the water amount is changed. Therefore, the flow in the
上述した流れの偏りは2次流れと称され、非設計点において、ランナ4内で発生する水力損失の主因となっている。このような、非設計点の2次流れを低減する方法としては、図32のように、クラウン8とバンド9との間の入口側流路に、クラウン8とバンド9の半径方向長さより短い整流羽根14をほぼ平行に複数枚ランナ羽根10から突設する方法が提案されている(例えば特許文献1)。また図33のようにランナ羽根10の相互間にランナ羽根よりも翼長が短い中間羽根15を設ける方法も提案されている(例えば特許文献2)。この様な整流羽根14や中間羽根15の整流効果により、設計点より水量の小さな運転点や設計点より水量の大きな運転点では、ランナ4の子午面内流れの偏りが緩和され、2次流れを低減することが出来る。
しかしながら、上述したフランシス形ランナにおいては、2次流れが弱い設計点流れでは、整流羽根14や中間羽根15による整流効果が小さく、整流羽根14や中間羽根15が摩擦抵抗として強く作用する。このため、非設計点の2次流れ損失は低減されるが、設計点の摩擦損失が増加することが課題であった。
However, in the above-described Francis runner, in the design point flow where the secondary flow is weak, the rectifying effect by the rectifying
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、設計点の摩擦損失を増加させることなく、2次流れに起因した非設計点の水力損失発生を抑制するフランシス形ランナ及び水力機械を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and a Francis-type runner and hydraulic machine that suppress the occurrence of hydraulic loss at non-design points caused by the secondary flow without increasing the friction loss at the design points. The purpose is to provide.
本願の第1の発明は、回転軸に固着されたクラウンとリング状のバンドとの間に周方向に複数のランナ羽根が設けられたフランシス形ランナにおいて、子午線断面におけるランナ羽根の後縁のバンド側縁線及びクラウン側縁線の少なくとも一方が、上記縁線とバンドとの交点或いは縁線とクラウンとの交点にてバンド或いはクラウンの内面に対して鉛直に立てた線よりも上流側にあり、且つ下流側に向かって凹曲状に形成されていることを特徴とする。 A first invention of the present application is a Francis-type runner in which a plurality of runner blades are provided in a circumferential direction between a crown fixed to a rotating shaft and a ring-shaped band, and a band at the trailing edge of the runner blade in a meridian section At least one of the side edge line and the crown side edge line is upstream of the intersection of the edge line and the band or the line perpendicular to the inner surface of the band or the crown at the intersection of the edge line and the crown. And it is formed in a concave curved shape toward the downstream side.
また第2の発明は、回転軸に固着されたクラウンとリング状のバンドとの間に周方向に複数のランナ羽根が設けられたフランシス形ランナにおいて、子午線断面におけるランナ羽根の後縁の縁線のバンド付根部位及びクラウン付根部位の少なくとも一方に、下流側に延びるとともに下流側に向かって凹曲状に形成されたフィレットを取付けたことを特徴とする。 A second aspect of the present invention is a Francis-type runner in which a plurality of runner blades are provided in the circumferential direction between a crown fixed to a rotating shaft and a ring-shaped band, and an edge line of a trailing edge of the runner blade in a meridian section At least one of the band root portion and the crown root portion is provided with a fillet that extends downstream and is formed in a concave shape toward the downstream side.
上記構成により、設計点の摩擦損失を増加させることなく、設計点より水量の大きな運転点或いは設計点より水量の少ない運転点の子午面内の2次流れが効果的に低減され、2次流れに起因した非設計点の水力損失発生を抑制することができる。 With the above configuration, the secondary flow in the meridian plane at the operation point having a larger water amount than the design point or the operation point having a smaller water amount than the design point is effectively reduced without increasing the friction loss at the design point, and the secondary flow. It is possible to suppress the occurrence of hydraulic loss at non-design points due to the above.
以下、本発明に係るフランシス形ランナの実施の形態について、図面を参照して説明する。 Embodiments of a Francis runner according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
まず、図1は第1の実施の形態のフランシス形水車ランナの子午断面を示しており、水車ランナは、クラウン8、バンド9、及びランナ羽根10から形成されている。本実施の形態においては、図1に示されるように、子午断面においてランナ羽根10の後縁の縁線10aのバンド側形状が、縁線10aとバンド9との交点P1bにてバンド9に対し鉛直に立てた線16よりも上流側にあり、且つ下流側に向かって凹曲状に形成されている点を特徴としている。
(First embodiment)
First, FIG. 1 shows a meridional section of the Francis-type turbine runner according to the first embodiment. The turbine runner is formed of a
このように構成された本実施の形態においては、ランナ羽根後縁近傍に形成されるよどみ点17で静圧が急激に回復して静圧値が大きくなるため、図2に示されるようにランナ羽根出口のバンド側近傍領域では内周側から外周側へかけて圧力が低下する圧力勾配18が形成される。この圧力勾配は羽根出口部位のバンド側流れを外周側すなわちバンド側に押し付けるように作用するので、設計点より水量の大きな運転点で発生する外周側の死水領域13の大きさが低減される。したがって、本実施の形態によれば、図3に示すように、設計点より水量の大きな運転点における子午面内の2次流れが低減され、水力損失発生を抑制することができる。
In the present embodiment configured as described above, the static pressure suddenly recovers at the
なお、本実施の形態による発明を効果的に機能させるためは、図4に示すように、回転軸の軸線を含む子午面におけるランナ羽根の後縁の縁線10aとバンド9との交点をP1b、P1bにてバンド9に対し鉛直に立てた線16とランナ羽根の後縁の縁線10aとの交点をP2b、P1bとP2bとの間に形成される直線Lbの長さをLLb、直線Lbとランナ羽根の後縁の縁線10aとの距離の最大値をsbとする時、sb/LLbの値を適正にする必要がある。即ち、sb/LLbの値は0より大きい程、バンド側の子午面内流れを外周側へ押し付ける力18が強くなるが、図5に示す様に、これに伴い羽根出口中央部付近ではこれとは逆に子午面流れを内周側に押し付ける力19も強くなる。このため、sb/LLbの値を極度に大きくすると、羽根中央部付近で流れが剥離20し、2次流れ損失がかえって増大することになる。図6に流れ解析で算定した、sb/LLbと2次流れ損失の関係を示す。本図より、0<sb/LLb<0.15の領域では、ランナ内の2次流れ損失を低減できていることが分かる。従って、本実施の形態において、
0<sb/LLb<0.15
と数値限定することで、設計点より水量の大きな運転点の子午面内の2次流れが効果的に低減され、水力損失発生を抑制することができる。
In order for the invention according to the present embodiment to function effectively, as shown in FIG. 4, the intersection of the
0 <sb / LLb <0.15
By limiting the numerical values, the secondary flow in the meridian plane at the operating point where the amount of water is larger than the design point is effectively reduced, and the generation of hydraulic loss can be suppressed.
(第2の実施形態)
次に、本発明に係るフランシス形ランナの第2の実施の形態を図7乃至9を用いて説明する。なお、第1の実施の形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the Francis-type runner according to the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure same as 1st Embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図7は本発明における第2の実施の形態のフランシス形水車ランナの子午断面を示している。本実施の形態が従来の水車ランナと異なるのは、図7に示されるように、子午断面においてランナ羽根の後縁の縁線10aのクラウン側形状が、縁線10aとクラウン8の内面との交点P1cにてクラウン8に対し鉛直に立てた線21よりも上流側にあり、且つその縁線10aが下流側に向かって凹曲状に形成されていることである。
FIG. 7 shows a meridional section of the Francis turbine runner according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, this embodiment differs from the conventional water turbine runner in that the crown side shape of the
このように構成された本実施の形態においては、ランナ羽根後縁近傍に形成されるよどみ点17で静圧が急激に回復して静圧値が大きくなるため、図8に示されるようにランナ羽根出口クラウン側近傍領域では外周側から内周側へかけて圧力が低下する圧力勾配19が形成される。本圧力勾配は羽根出口部位のクラウン側流れを内周側に押し付ける様に作用するので、設計点より水量の小さな運転点で発生する内周側の死水領域13の大きさが低減される。したがって、本実施の形態によれば、設計点より水量の小さな運転点の子午面内の2次流れが低減され、水力損失発生を抑制することができ、図9に示すように、設計点より水量の小さな運転点での水力効率を向上させることができる。
In the present embodiment configured as described above, the static pressure suddenly recovers at the
なお、本実施の形態による発明を効果的に機能させるためは、図10に示すように、子午面にてランナ羽根の後縁の縁線10aとクラウン8との交点をP1c、P1cにてクラウン8の内面に対し鉛直に立てた線21とランナ羽根の後縁の縁線10aとの交点をP2c、P1cとP2cとの間に形成される直線Lcの長さをLLc、直線Lcとランナ羽根の後縁の縁線10aとの距離の最大値をscとする時、sc/LLcの値を適正にする必要がある。即ち、sc/LLcの値は0より大きい程、クラウン側の子午面内流れを内周側へ押し付ける力19が強くなるが、図11に示す様に、これに伴い羽根出口中央部付近ではこれとは逆に子午面流れを外周側に押し付ける力18も強くなる。このため、sc/LLcの値を極度に大きくすると、羽根中央部付近で流れが剥離20し、2次流れ損失がかえって増大することになる。図12に流れ解析で算定した、sc/LLcと2次流れ損失の関係を示す。本図より、0<sc/LLc<0.15の領域では、ランナ内の2次流れ損失を低減できていることが分かる。従って、本実施の形態において
0<sc/LLc<0.15
と数値限定することで、設計点より水量の小さな運転点の子午面内の2次流れが効果的に低減され、水力損失発生を抑制することができる。
In order to make the invention according to the present embodiment function effectively, as shown in FIG. 10, the intersection of the runner blade trailing
0 <sc / LLc <0.15
By limiting the numerical values, the secondary flow in the meridian plane at the operating point having a smaller amount of water than the design point is effectively reduced, and the generation of hydraulic loss can be suppressed.
(第3の実施形態)
図13は本発明の第3の実施の形態のフランシス形水車ランナの子午断面を示している。本実施の形態が従来の水車ランナと異なるのは、図13に示される様に、子午断面においてランナ羽根10の後縁の縁線10aのクラウン側形状が、縁線10aとクラウン8の内面との交点Pcにてクラウンの内面に対し鉛直に立てた線21よりも上流側にあり、且つ、子午断面においてランナ羽根10の後縁の縁線10aのバンド側形状が、縁線10aとバンド9との交点Pbにてバンドに対し鉛直に立てた線16よりも上流側にあり、しかも上記縁線10aが下流方向に向かって凹曲状に形成されていることである。
(Third embodiment)
FIG. 13 shows a meridional section of a Francis turbine runner according to a third embodiment of the present invention. This embodiment is different from the conventional turbine runner as shown in FIG. 13 in that the crown side shape of the
本第3の実施の形態は、第1及び第2の実施の形態を組み合わせたものである。したがって、両者の相乗効果により、非設計点のランナ内の2次流れが低減され、水力損失発生を抑制することができ、図14に示すように、設計点より水量が大きい運転点及び小さな運転点での水力効率を向上させることができる。 The third embodiment is a combination of the first and second embodiments. Therefore, due to the synergistic effect of the two, the secondary flow in the runner at the non-design point can be reduced and the generation of hydraulic power loss can be suppressed. As shown in FIG. The hydraulic efficiency at a point can be improved.
なお、本実施例による発明を効果的に機能させるためは、図15に示すように、子午面にてランナ羽根の後縁の縁線10aとバンド10との交点をPb、ランナ羽根の後縁の縁線10aとクラウン8との交点Pc、PbとPcとの間に形成される直線Lの長さをLL、直線Lとランナ羽根の後縁の縁線10aとの距離の最大値をsとする時、s/LLの値を適正にする必要がある。即ち、s/LLの値は0より大きい程、クラウン側の子午面内流れを内周側へ押し付ける力19とバンド側の子午面流れを外周側へ押し付ける力18が強くなる。しかしながら、図16に示す様に、s/LLの値を極度に大きくすると、羽根中央部付近で流れが剥離20し、2次流れ損失がかえって増大することになる。図17に流れ解析で算定した、s/LLと2次流れ損失の関係を示す。本図より、0<s/LL<0.15の領域では、ランナ内の2次流れ損失を低減できていることが分かる。
In order to make the invention according to this embodiment function effectively, as shown in FIG. 15, the intersection of the
したがって、本実施の形態において
0<s/LL<0.15
と数値限定することで、非設計点の子午面内の2次流れがより効果的に低減され、水力損失発生を抑制することができる。
Therefore, in this embodiment
0 <s / LL <0.15
By limiting the numerical values, the secondary flow in the meridian plane at the non-design point can be more effectively reduced, and the generation of hydraulic loss can be suppressed.
(第4の実施形態)
次に、本発明に係るフランシス形ランナの第4の実施の形態を図18,19を用いて説明する。なお、第1乃至第3の実施の形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略してある。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the Francis-type runner according to the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure same as 1st thru | or 3rd Embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図18は第4の実施の形態のフランシス形水車ランナの子午断面を示している。本実施に形態が従来の水車ランナと異なるのは、図18に示される様に、子午断面においてランナ羽根10の後縁の縁線10aのバンド付根部位に、下流側にのびるフィレット22が取付けられていることである。
FIG. 18 shows a meridional section of the Francis turbine runner of the fourth embodiment. The present embodiment is different from the conventional turbine runner in that, as shown in FIG. 18, a
このように構成された本実施の形態においては、ランナ羽根後縁近傍に形成されるよどみ点17で静圧が急激に回復して静圧値が大きくなるため、第1の実施の形態と同様に、図19に示される如くランナ羽根出口バンド側近傍領域では内周側から外周側へかけて圧力が低下する圧力勾配18が形成される。そして、この圧力勾配は羽根出口部位のバンド側流れを外周側に押し付ける様に作用するので、設計点より水量の大きな運転点で発生する外周側の死水領域13の大きさが低減される。従って、本実施の形態によれば、設計点より水量の大きな運転点の子午面内の2次流れが低減されるので、水力損失発生を抑制することができ、図20に示すように、設計点より水量の大きな運転点での水力効率を向上させることができる。
In the present embodiment configured as described above, the static pressure is suddenly recovered at the
なお、本実施の形態を効果的に機能させるためは、図21に示すように、子午面におけるランナ羽根の後縁の縁線10aとバンド9との交点をPb、ランナ羽根の後縁の縁線10aとクラウン8の内面との交点をPc、PbとPcとの間に形成される直線の長さをLL、バンド付根部位のフィレット22の曲率半径をRbとする時、Rb/LLの値を適正にする必要がある。即ち、Rb/LLの値は0より大きい程、バンド側の子午面内流れを外周側へ押し付ける力18が強くなる。しかしながら、Rb/LLの値が極度に小さいと、バンド側の子午面内流れを外周側へ押し付ける力18が弱く、二次流れ損失低減の明確な効果が現れない。また、Rb/LLの値を極度に大きくすると、本作用が子午面流路全域に影響を与える様になり、クラウン側の子午面内流れをも外周側に押しやる様に作用し、設計点より水量の大きな運転点の2次流れ損失は減少するが、設計点より水量の小さな運転点の2次流れ損失は増加してしまう。図22に流れ解析で算定した、Rb/LLと各運転点での2次流れ損失の関係を示す。本図より、0.05<Rb/LL<0.3の領域では、設計点より水量の小さな運転点の2次流れ損失が増加することなく、設計点より水量の大きな運転点の2次流れ損失を低減できていることが分かる。従って、本実施の形態において、
0.05<Rb/LL<0.3
と数値限定することで、設計点より水量の大きな運転点の子午面内の2次流れが効果的に低減され、水力損失発生を抑制することができる。
In order to make this embodiment function effectively, as shown in FIG. 21, the intersection of the
0.05 <Rb / LL <0.3
By limiting the numerical values, the secondary flow in the meridian plane at the operating point where the amount of water is larger than the design point is effectively reduced, and the generation of hydraulic loss can be suppressed.
(第5の実施形態)
次に、本発明に係るフランシス形ランナの第5の実施の形態を図23、24を用いて説明する。なお、第1乃至第4の実施の形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the Francis runner according to the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure same as 1st thru | or 4th Embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図23は本第5の実施の形態のフランシス形水車ランナの子午断面を示している。本実施の形態が従来の水車ランナと異なるのは、図23に示されるように、子午断面においてランナ羽根10の後縁の縁線10aのクラウン付根部位に、下流側にのびるフィレット23を取付けたことである。
FIG. 23 shows a meridional section of the Francis turbine runner according to the fifth embodiment. As shown in FIG. 23, the present embodiment is different from the conventional turbine runner in that a
このように構成された本実施の形態においては、ランナ羽根後縁近傍に形成されるよどみ点17で静圧が急激に回復して静圧値が大きくなるため、第2の実施の形態と同様に、図24に示される如くランナ羽根出口クラウン側近傍領域では外周側から内周側へかけて圧力が低下する圧力勾配19が形成される。そして、この圧力勾配は羽根出口部位のクラウン側流れを内周側に押し付ける様に作用するので、設計点より水量の小さな運転点で発生する内周側の死水領域13の大きさが低減される。従って、本実施の形態によれば、設計点より水量の小さな運転点の子午面内の2次流れが低減されるので、水力損失発生を抑制することができ、図25に示すように、設計点より水量の小さな運転点での水力効率を向上させることができる。
In the present embodiment configured as described above, the static pressure is suddenly recovered at the
なお、本実施の形態を効果的に機能させるためは、図26に示すように、子午面におけるランナ羽根10の後縁の縁線10aとバンド9との交点をPb、ランナ羽根の後縁の縁線10aとクラウン8との交点をPc、PbとPcとの間に形成される直線の長さをLL、クラウン付根部位のフィレット23の曲率半径をRcとする時、Rc/LLの値を適正にする必要がある。即ち、Rc/LLの値は0より大きい程、クラウン側の子午面内流れを内周側へ押し付ける力19が強くなる。しかしながら、Rc/LLの値が極度に小さいと、クラウン側の子午面内流れを内周側へ押し付ける力19が弱く、二次流れ損失低減の明確な効果が現れない。また、Rc/LLの値を極度に大きくすると、本作用が子午面流路全域に影響を与える様になり、バンド側の子午面内流れをも内周側に押しやる様に作用し、設計点より水量の小さな運転点の2次流れ損失は減少するが、設計点より水量の大きな運転点の2次流れ損失は増加してしまう。図27に流れ解析で算定した、Rc/LLと各運転点での2次流れ損失の関係を示す。本図より、0.05<Rc/LL<0.3の領域では、設計点より水量の大きな運転点の2次流れ損失が増加することなく、設計点より水量の小さな運転点の2次流れ損失を低減できていることが分かる。従って、本実施の形態において
0.05<Rc/LL<0.3
と数値限定することで、設計点より水量の小さな運転点の子午面内の2次流れが効果的に低減され、水力損失発生を抑制することができる。
In order to make this embodiment function effectively, as shown in FIG. 26, the intersection point between the
0.05 <Rc / LL <0.3
By limiting the numerical values, the secondary flow in the meridian plane at the operating point having a smaller amount of water than the design point is effectively reduced, and the generation of hydraulic loss can be suppressed.
(第6の実施形態)
次に、本発明に係るフランシス形ランナの第6の実施の形態を図28を用いて説明する。なお、第1乃至第5の実施の形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
(Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment of the Francis-type runner according to the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure same as 1st thru | or 5th Embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図28は本実施の形態のフランシス形水車ランナの子午断面を示している。本実施の形態が従来の水車ランナと異なるのは、図28に示されるように、子午断面においてランナ羽根10の後縁の縁線10aのクラウン付根部位とバンド付根部位に、下流側に延びるとともに下流側に向かって凹曲状に形成されたフィレット23、22を取付けたことことである。
FIG. 28 shows a meridional section of the Francis turbine runner of the present embodiment. As shown in FIG. 28, the present embodiment is different from the conventional water turbine runner in that it extends downstream from the crown root portion and the band root portion of the
本実施の形態は、第4及び第5の実施の形態を組み合わせたものである。したがって、両者の相乗効果により、非設計点のランナ内の2次流れがより効果的に低減され、水力損失発生を抑制することができ、図29に示すように、設計点より水量の小さな運転点及び大きな設計点での水力効率を向上させることができる。 This embodiment is a combination of the fourth and fifth embodiments. Therefore, due to the synergistic effect of the two, the secondary flow in the runner at the non-design point can be more effectively reduced and the generation of hydraulic power loss can be suppressed. As shown in FIG. The hydraulic efficiency at the point and the large design point can be improved.
1 ケーシング
3 ガイドベーン
4 ランナ
5 吸出し管
8 クラウン
9 バンド
10 羽根
10a 羽根後縁の縁線
13 死水領域
16 バンド面に対し鉛直に立てた線
17 静圧が急激に回復するよどみ点領域
18 圧力勾配により外周側に作用する流体力
19 圧力勾配により内周側に作用する流体力
21 クラウン面に対し鉛直に立てた線
22 フィレット
DESCRIPTION OF
Claims (5)
0<sb/LLb<0.15
または 0<sc/LLc<0.15
を満たすことを特徴とする、請求項1記載のフランシス形ランナ。 The intersection point between the edge line of the runner blade trailing edge and the band or crown is defined as the intersection point of the line perpendicular to the inner surface of the band or crown at P1b or P1c, P1b or P1c and the edge line of the runner blade trailing edge. P2b or P2c, the straight line formed between P1b and P2b is LLb, the straight line formed between P1c and P2c is LLc, and the maximum distance between the straight line LLb or LLc and the edge line of the runner blade trailing edge Is sb or sc
0 <sb / LLb <0.15
Or 0 <sc / LLc <0.15
The Francis runner according to claim 1, wherein:
0.05 < Rb/LL < 0.3
または 0.05 < Rc/LL < 0.3
を満たすことを特徴とする、請求項3記載のフランシス形ランナ。 In the meridian section, the intersection of the trailing edge of the runner blade and the band is Pb, the intersection of the trailing edge of the runner blade and the crown is Pc, and the length of the straight line formed between Pb and Pc is LL, where the radius of curvature of the fillet of the band root part or crown root part is Rb or Rc,
0.05 <Rb / LL <0.3
Or 0.05 <Rc / LL <0.3
The Francis-type runner according to claim 3, wherein:
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