JP2008545097A - タービン機械翼 - Google Patents
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Abstract
Description
タービン機械、特に捩られていない翼を備えたタービンにおいては、段の反動度は、翼幅に亘って局所的に平均的な設計反動度とは異なっている。反動度は、中央断面と比較してハブに向かって次第に小さくなっており、これに対してハウジングに向かって次第に大きくなっている。この場合、減少する反動度は、段の静翼列に亘っての圧力低下の相対的な増大を意味する。これに対して増大された反動度は、動翼列に亘っての圧力低下の相対的な増大を意味する。つまり、翼リングに亘っての圧力差は、それぞれ翼先端において大きい。この翼先端において漏れ損失は溢流によっていずれにしても大きくなり、圧力差に敏感に反応する。
本発明の課題は、冒頭に述べた形式のタービン機械を改良して、前記のような従来技術における欠点を避けることができるようなものを提供することである。本発明の課題は例えば、ハブ側の端部領域において翼ブレードを傾斜させることによる利点が利用され、外側の翼リング直径領域において翼ブレードを傾斜させることによる欠点が生じないようなタービン機械翼を提供することである。
本発明を以下に図示の実施例を用いて具体的に説明する。
図2は、上記形式のタービン機械の動翼の斜視図、
図3及び図4は、図2の動翼を別の方向から見た図、
図5は、上記形式のタービン機械のための静翼、
図6及び図7は、図5に示した静翼を別の方向から見た図、
図8は、上記形式の翼を備えたタービン機械の横断面図の一部、並びに翼ブレード長手方向の傾斜角度の特性曲線を示す。
以下の実施例においては、見やすくするためにねじられていない翼ブレードを備えた翼が図示されている。ねじられた翼を一般化することは当業者において容易に行われていることであり、この場合、翼ブレードの積層ラインは、ねじられていない翼ブレードからねじられた翼ブレードへの移行部においてそれぞれ変化せずに維持されるように定義される。
2 軸
3 ハウジング
21 動翼
22 動翼ブレード
23 動翼付根
24 プラットフォーム
25 圧力側
26 吸込み側
27 翼ブレードのヘッド側又はハウジング側の端部
28 翼ブレードの付根側又はハブ側の端部
29 積層ライン
31 静翼
32 翼ブレード
33 翼付根
34 プラットフォーム
35 圧力側
36 吸込み側
37 翼ブレードのヘッド側又はハブ側の端部
38 翼ブレードの付根側又はハウジング側の端部
39 静翼ブレードの積層ライン
L 組み込み軸方向
R 組み込み半径方向
U 組み込み周方向
s 半径方向座標
so 翼幅
φ 傾斜角
α 吸込み側の傾斜した積層ラインとハブの接線との間の角度
β 圧力側の傾斜した積層ラインとハブの接線との間の角度
ω 回転方向
Claims (18)
- タービン機械翼(21,31)であって、翼ブレード(22,32)と積層ライン(29,39)とを有しており、前記翼ブレードが、翼ブレード長手方向で翼付け根(23,33)から翼ヘッド(27,37)に延在しており、タービン機械翼が、組み込み半径方向(R)と組み込み周方向(U)と組み込み軸方向(L)とを有しており、この場合、前記組み込み周方向(U)と組み込み半径方向(R)とから成る、組み込み半径方向(R)を有する平面における積層ラインの投影図によって形成される角度としての傾斜角度が規定されている形式のものにおいて、
前記傾斜角度(φ)が翼ブレード長手方向に沿って変化していることを特徴とする、タービン機械翼。 - 傾斜角度(φ)が、翼ブレード長手方向に沿って2つの異なる領域で変化しており、これら2つの領域のうちの第1の領域が、相対的な翼長さ0.7±0.1まで達していて、7±3゜の範囲の傾斜角度(φ)を有しており、この第1の領域に続く第2の領域が、相対的な翼長さ1まで達していて、この第2の領域の終わりにおいてなお傾斜角度(φ)が0±2゜である、請求項1記載のタービン機械翼。
- 静翼の積層ラインが翼後縁部(39)に存在しており、動翼の積層ラインは、翼ブレード長手方向に存在するすべての輪郭断面の面重心点が互いに接続するライン(29)である、請求項1又は2記載のタービン機械翼。
- 積層ライン(29,39)が、組み込み周方向(U)と組み込み半径方向(R)とから成る平面上で2次元的に曲げられている、請求項1から3までのいずれか1項記載のタービン機械翼。
- 翼ブレードがハブ側の端部(28,37)とハウジング側の端部(27,38)とを有しており、ハブ側の端部領域の傾斜角度が、ハウジング側の端部領域の傾斜角度よりも大きい、請求項1から4までのいずれか1項記載のタービン機械翼。
- タービン機械の静翼(31)が翼付け根(33)と翼ヘッド(37)とを有しており、翼ヘッドの領域内において翼ブレードの圧力側(35)が組み込み半径方向で内方に向かって方向付けられており、積層ライン(39)が圧力側に向かって凸状に湾曲されている、請求項1から5までのいずれか1項記載のタービン機械翼。
- 翼ブレードが付け根領域において少なくとも半径方向に延在しているか、又は翼ブレードが圧力側において組み込み半径方向で外方に向かって方向付けられている、請求項1から6までのいずれか1項記載のタービン機械翼。
- タービン機械の動翼(21)が翼付け根(23)と翼ヘッド(27)とを有しており、翼付け根の領域において翼ブレードの吸込み側(26)が組み込み半径方向で内方に向かって方向付けられていて、積層ライン(29)が翼ブレード吸込み側で凸状に湾曲している、請求項1から7までのいずれか1項記載のタービン機械翼。
- 翼ブレードがヘッド領域において少なくとも半径方向に延在しているか、又は吸込み側において組み込み半径方向で外方に向かって方向付けられている、請求項8記載のタービン機械翼。
- 翼ブレードが捩られていない翼ブレードであって、該翼ブレードは、翼ブレード圧力側と翼付け根のプラットフォーム(24,34)とが交差する角度が翼ブレード長手方向で変化するように湾曲されている、請求項1から9までのいずれか1項記載のタービン機械翼。
- 軸方向に貫流される翼列のための翼として構成されている、請求項1から10までのいずれか1項記載のタービン機械翼。
- 蒸気タービン翼として構成されている、請求項1から11までのいずれか1項記載のタービン機械翼。
- タービン機械、殊に蒸気タービンのステータにおいて、請求項6又は7記載のタービン機械静翼を備えた少なくとも1つの翼列を有していることを特徴とする、タービン機械のステータ。
- タービン機械、殊に蒸気タービンのロータにおいて、請求項8又は9記載のタービン機械の動翼を備えた少なくとも1つの翼列を有していることを特徴とする、タービン機械のロータ。
- タービン機械、殊に蒸気タービンにおいて、請求項13に記載したステータを有していることを特徴とする、タービン機械。
- タービン機械、殊に蒸気タービンにおいて、請求項14に記載したロータを有していることを特徴とする、タービン機械。
- タービン機械、殊に蒸気タービンにおいて、請求項13に記載したステータと請求項14に記載したロータとを有していることを特徴とする、タービン機械。
- タービン機械、殊に蒸気タービンにおいて、請求項6又は7記載の静翼と、請求項8又は9記載の動翼とを備えた少なくとも1つのタービン段を有していることを特徴とする、タービン機械。
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