JP2010024941A - Axial flow hydraulic machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ランナボスの周面に放射状に延設された複数枚のランナベーンを備えるランナと、ランナベーンの先端外方側に配置されたディスチャージリングとを有する軸流水力機械に関する。 The present invention relates to an axial-flow hydraulic machine having a runner including a plurality of runner vanes radially extending on a peripheral surface of a runner boss, and a discharge ring disposed on the outer side of the tip end of the runner vane.
軸流水力機械には斜流水車、カプラン水車、バルブ水車などの軸流水車がある。この軸流水車の運転時において、上流より流れ込む水流はケーシングを通りステーベーンからガイドベーンを流れ、水車ランナのランナベーンへと流入して水車ランナを回転させ、この水車ランナの主軸を介して発電機を駆動する。ランナベーンを流出した流水は、吸出し管を経て下流側の放水路へと導かれる。 Axial-flow hydraulic machines include axial-flow turbines such as mixed-flow turbines, Kaplan turbines, and valve turbines. During the operation of this axial water turbine, the water flow flowing from the upstream flows through the casing, flows from the stay vane to the guide vane, flows into the runner vane of the water turbine runner, rotates the water turbine runner, and turns the generator through the main shaft of this water turbine runner. To drive. The flowing water that has flowed out of the runner vanes is led to the downstream discharge channel through the suction pipe.
軸流水車のランナベーン付近では、要求される発電量に応じて水車の運転状態を変動させるために、ガイドベーンの開閉量が調整される。このとき、ガイドベーンの開閉量を狭くした水量の小さな運転時には、遠心力が相対的に大きくなり流れが外周側に偏る。逆に、ガイドベーンの開閉量を広くした水量の大きな運転時には、遠心力が相対的に小さくなり流れが内周側に偏る。これらの変動は2次流れと言われ、水力損失の原因となっている。 In the vicinity of the runner vane of the axial flow turbine, the opening / closing amount of the guide vane is adjusted in order to change the operation state of the turbine according to the required power generation amount. At this time, at the time of operation with a small amount of water with the guide vane opening and closing amount narrowed, the centrifugal force becomes relatively large and the flow is biased toward the outer peripheral side. On the contrary, at the time of operation with a large amount of water with a wide open / close amount of the guide vane, the centrifugal force becomes relatively small and the flow is biased toward the inner peripheral side. These fluctuations are said to be secondary flow and cause hydraulic loss.
特許文献1には、軸流水車の上部吸出し管に薄板状のフィンを取り付けて水力損失を低減させる軸流水車が提案されている。
ところが、特許文献1に記載の軸流水車は、ディスチャージリングの下流側の吸出し管の内壁に複数枚のフィンを設置して、水車ランナのランナベーンから流出した水流に発生する旋回流を抑制し、これにより水力損失を間接的に低減するものであるため、水力損失低減が必ずしも十分であるとはいえない場合がある。 However, the axial water turbine described in Patent Document 1 is provided with a plurality of fins on the inner wall of the suction pipe on the downstream side of the discharge ring to suppress the swirling flow generated in the water flow flowing out from the runner vane of the water turbine runner, As a result, the hydraulic power loss is indirectly reduced, so it may not always be sufficient to reduce the hydraulic power loss.
本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、水量の変動により発生する水力損失を低減して、効率的な運転を実現できる軸流水力機械を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an axial flow hydraulic machine capable of realizing efficient operation by reducing hydraulic loss caused by fluctuations in the amount of water.
本発明は、主軸に取り付けられたランナボスの周面に放射状に延設された複数枚のランナベーンを備えるランナと、前記ランナベーンの先端外方側に隙間を隔てて配置されたディスチャージリングとを有する軸流水力機械において、前記ランナには、前記ランナボスと前記ディスチャージリングの間で、隣接する前記ランナベーン間に、前記ランナボスと前記ディスチャージリング間の流れを整流化する整流手段が設けられたことを特徴とするものである。 The present invention provides a shaft having a runner including a plurality of runner vanes radially extending on a peripheral surface of a runner boss attached to a main shaft, and a discharge ring disposed on the outer side of the tip end of the runner vane with a gap therebetween. In the hydropower machine, the runner is provided between the runner boss and the discharge ring, and between the adjacent runner vanes, rectifying means for rectifying the flow between the runner boss and the discharge ring is provided. To do.
本発明によれば、整流手段が、ランナボスとディスチャージリング間の流れを整流化するので、ランナボスとディスチャージリング間に流入する水量が変動しても水力損失を低減でき、従って、軸流水力機械の効率的な運転を実現できる。 According to the present invention, since the rectification means rectifies the flow between the runner boss and the discharge ring, the hydraulic loss can be reduced even if the amount of water flowing between the runner boss and the discharge ring fluctuates. Efficient operation can be realized.
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
[A]第1の実施の形態(図1〜図7)
図1は、本発明に係る軸流水力機械が適用された第1の実施の形態における軸流水車を示す全体構成図である。図2は、図1の水車ランナ及び整流体を示す斜視図である。図3は、図2の水車ランナの及び整流体をディスチャージリングとともに示す横断面図である。図4は、図3のIV−IV線に沿う縦断面図である。
[A] First embodiment (FIGS. 1 to 7)
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an axial-flow turbine in a first embodiment to which an axial-flow hydraulic machine according to the present invention is applied. FIG. 2 is a perspective view showing the water turbine runner and the rectifier of FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the turbine runner of FIG. 2 and the rectifier body together with a discharge ring. 4 is a longitudinal sectional view taken along the line IV-IV in FIG.
軸流水力機械としての軸流水車10は、図1に示すように、静止部であるディスチャージリング12の内側に、回転部である水車ランナ11が配置され、ディチャージリング12の上流側にケーシング13、ステーベーン14、及び流量調整用のガイドベーン15が順次配置され、下流側に吸出し管16が配置されて構成される。
As shown in FIG. 1, an axial-
水車ランナ11は、図2〜図4に示すように、主軸17に取り付けられたランナボス18の外周面に放射状に延設された複数枚(例えば4枚)のランナベーン19を備えてなる。このランナベーン19はランナボス18の周囲に等間隔に配置され、これら複数枚のランナベーン19の先端外方側に、隙間を隔ててディスチャージリング12が配置されている。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
このような軸流水車10では、図1に示すように、上池からの水流は、ケーシング13を通りステーベーン14で加速され、ガイドベーン15を通って流量が調整されて水車ランナ11のランナベーン19へ至り、このランナベーン19に作用した後、吸出し管16を経て下池へ流出する。ランナベーン19への水流の作用により水車ランナ11が回転して水流のエネルギーが回転エネルギーに変換され、この回転エネルギーが主軸17を介して発電機へ伝達され、発電機の駆動により電気エネルギーに変換される。
In such an
さて、図2〜図6に示すように、水車ランナ11には、ランナボス18とディスチャージリング12との間で、隣接するランナベーン19間に、ランナボス18とディスチャージリング12間の水流を整流化する整流手段としての整流体20が設置されている。この整流体20は、隣接するランナベーン19間のそれぞれにおいて、主軸17から等距離の位置に1枚ずつ配置され、それぞれがランナボス18の外周面に沿う湾曲形状に形成されると共に、主軸17に平行に配置されている。
As shown in FIGS. 2 to 6, the
つまり、整流体20は、一端がランナベーン19の圧力面19Aに適合した形状に、他端がランナベーン19の負圧面19Bに適合した形状に、円筒形素材を切断して形成される。この整流体20は、主軸17に平行な状態で、一端が、隣接する一方のランナベーン19の圧力面19Aに溶接等により接合され、他端が、隣接する他方のランナベーン19の負圧面19Bに溶接等により接合される。整流体20は、このようにして水車ランナ11の隣接するランナベーン19間の全てに配置されて、ランナベーン19と同一枚数設けられる。
That is, the rectifying
従って、本実施の形態によれば、次の効果(1)及び(2)を奏する。 Therefore, according to the present embodiment, the following effects (1) and (2) are obtained.
(1)ガイドベーン15(図1)から、水車ランナ11のランナボス18とディスチャージリング12との間に流入する水流は、ガイドベーン15の開閉量の調整により水量が変更され、遠心力の影響で、図7の2点鎖線に示すように外周側(ディスチャージリング12側)へ偏ったり、内周側(ランナボス18側)へ偏って、設計流線に沿わない2次流れが発生する。本実施の形態では、ランナボス18とディスチャージリング12との間に整流体20が配置されたので、図7の矢印Wに示すように、このランナボス18とディスチャージリング12との間において外周側または内周側に偏る流れ(2次流れ)が整流体20により規制されて整流化される。このように2次流れが抑制されることで水力損失を低減でき、この結果、軸流水車10の効率的な運転を実現できる。
(1) The amount of water flowing from the guide vane 15 (FIG. 1) between the
(2)ランナボス18とディスチャージリング12との間の水流が整流体20により規制されて整流化されるので、ランナボス18の外周面から剥離する流れが抑制される。この結果、ランナボス18側におけるキャビテーションの発生を抑制できる。
(2) Since the water flow between the
[B]第2の実施の形態(図8、図9)
図8は、本発明に係る軸流水力機械が適用された第2の実施の形態における軸流水車の水車ランナ及び整流体を示す、図3に対応する横断面図である。図9は、図8のIX−IX線に沿う縦断面図である。この第2の実施の形態において、前記第1の実施の形態と同様な部分は、同一の符号を付して説明を簡略化し、または省略する。
[B] Second embodiment (FIGS. 8 and 9)
FIG. 8 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 3, showing a turbine runner and a rectifier of an axial water turbine according to a second embodiment to which an axial hydraulic machine according to the present invention is applied. FIG. 9 is a longitudinal sectional view taken along line IX-IX in FIG. In the second embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description will be simplified or omitted.
本実施の形態の軸流水力機械としての軸流水車30が前記第1の実施の形態の軸流水車10と異なる点は、水車ランナ36における隣接するランナベーン19間のそれぞれに配置された整流手段としての整流体31の形状、及びその取付角度T1である。
The
つまり、整流体31は、図8に示すように、ランナボス18の外周面に沿い、ランナベーン19の先端32側から基端33側へ向かって縮径する渦巻き状に形成されている。また、この整流体31においても、隣接するランナベーン19間のそれぞれにおいて、一端がランナベーン19の圧力面19Aに、他端がランナベーン19の負圧面19Bに溶着されるが、このときの整流体31は、図9に示すように、ランナベーン19の入口34側から出口35側へ向かって主軸17側へ傾斜し、整流体31の主軸17に対する取付角度T1が、0°≦T1≦30°の範囲に設定される。
That is, as shown in FIG. 8, the rectifying
従って、本実施の形態によれば、前記第1の実施の形態の効果(1)及び(2)と同様な効果を奏するほか、次の効果(3)を奏する。 Therefore, according to the present embodiment, in addition to the same effects as the effects (1) and (2) of the first embodiment, the following effect (3) is achieved.
(3)整流体31がランナボス18の外周面に沿い、ランナベーン19の先端32側から基端33側へ向かって縮径する渦巻き状に形成されたことから、ランナボス18とディスチャージリング12との間を流れる水流をランナボス18側へ導くことができる。更に、整流体31がランナベーン19の入口34側から出口35側へ向かって主軸17側に傾斜して配置されたので、ランナボス18とディスチャージリング12との間の水流を、出口35側においてランナボス18側へ導くことができる。これらのことから、ランナボス18に生ずるキャビテーションを、前記効果(2)の場合よりも一層抑制することができる。
(3) Since the rectifying
[C]第3の実施の形態(図10、図11)
図10は、本発明に係る軸流水力機械が適用された第3の実施の形態における軸流水車の水車ランナ及び整流体を示す、図3に対応する横断面図である。図11は、図10のXI−XI線に沿う縦断面図である。この第3の実施の形態において、前記第1の実施の形態と同様な部分は、同一の符号を付して説明を簡略化し、または省略する。
[C] Third embodiment (FIGS. 10 and 11)
FIG. 10 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 3, showing a turbine runner and a rectifier of an axial-flow turbine in a third embodiment to which the axial-flow hydraulic machine according to the present invention is applied. 11 is a longitudinal sectional view taken along line XI-XI in FIG. In the third embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description will be simplified or omitted.
本実施の形態における軸流水力機械としての軸流水車40が前記第1の実施の形態の軸流水車10と異なる点は、水車ランナ42におけるランナベーン19の枚数と、整流手段としての整流体41の形状及びその取付角度T2である。
The axial-
つまり、軸流水車40の水車ランナ42においては、ランナボス18の外周面に複数枚、例えば8枚のランナベーン19が等間隔に放射状に延設されている。
That is, in the
また、整流体41は平板形状であり、ランナボス18とディスチャージリング12との間で、隣接するランナベーン19間のそれぞれに、ランナベーン19の先端32側から基端33側へ向かって傾斜して配置される。即ち、整流体41は、一端43が、ランナベーン19の圧力面19Aに結合した形状に、他端44が、ランナベーン19の負圧面19Bに適合した形状に、平板状素材を切断し加工して形成される。そして、この整流体41の一端43が、隣接する一方のランナベーン19の圧力面19Aに溶接等により接合され、他端44が、隣接する他方のランナベーン19の負圧面19Bに溶接等により接合される。
Further, the rectifying
このとき、整流体41は、図10に示すように、一端43がランナベーン19の先端32側に、他端44がランナベーン19の基端33側に向かって傾斜配置される。と同時に、整流体41は、図11に示すように、ランナベーン19の入口34側から出口35側へ向かって主軸17側へ傾斜配置され、整流体41の主軸17に対する取付角度T2が、0°≦T2≦30°の範囲に設定される。
At this time, as shown in FIG. 10, the rectifying
従って、本実施の形態によれば、前記第1の実施の形態の効果(1)及び(2)と同様な効果を奏するほか、次の効果(4)を奏する。 Therefore, according to the present embodiment, in addition to the same effects (1) and (2) as in the first embodiment, the following effect (4) is achieved.
(4)整流体41が、図10に示すように、ランナボス18とディスチャージリング12との間で、隣接するランナベーン19間のそれぞれに、ランナベーン19の先端32側から基端33側へ向かって傾斜配置されたことから、ランナボス18とディスチャージリング12との間を流れる水流を、ランナボス18側へ導くことができる。更に、整流体41が、図11に示すように、ランナベーン19の入口34側から出口35側へ向かって、主軸17側に傾斜して配置されたことから、ランナボス18とディスチャージリング12との間の水流を出口35側においてランナボス18側へ導くことができる。これらの結果、ランナボス18に生ずるキャビテーションを、前記効果(2)の場合よりも一層抑制することができる。また、整流体41は平板形状であるため容易に製作される。
(4) As shown in FIG. 10, the rectifying
[D]第4の実施の形態(図12、図13)
図12は、(A)が、本発明に係る軸流水力機械が適用された第4の実施の形態における軸流水車の水車ランナ及び整流体を示す斜視図であり、(B)が第4の実施の形態における第1変形形態の水車ランナ及び整流体を示す斜視図であり、(C)が第4の実施の形態における第2変形形態の水車ランナ及び整流体を示す斜視図である。この第4の実施の形態において、前記第1の実施の形態と同様な部分は、同一の符号を付して説明を簡略化し、または省略する。
[D] Fourth embodiment (FIGS. 12 and 13)
FIG. 12A is a perspective view showing a turbine runner and a rectifier of an axial water turbine according to a fourth embodiment to which an axial hydraulic machine according to the present invention is applied, and FIG. It is a perspective view which shows the water turbine runner and rectifier of the 1st modification in embodiment of this invention, (C) is a perspective view which shows the water turbine runner and rectifier of the 2nd modification in 4th Embodiment. In the fourth embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description will be simplified or omitted.
本実施の形態の軸流水力機械としての軸流水車50が前記第1の実施の形態の軸流水車10と異なる点は、水車ランナ53における整流手段としての整流体51、52が、隣接するランナベーン19間のそれぞれの領域において部分的に配置された点である。
The
つまり、整流体51は、図12に示すように、隣接するランナベーン19間のそれぞれの領域において、ランナベーン19の入口34側部分に配置され(図12(A))、また、ランナベーン19の入口34と出口35との略中央位置に配置され(図12(B);第1変形形態)、また、ランナベーン19の出口35側に配置される(図12(C);第2変形形態)。更に整流体51は、図13(A)に示すように、隣接するランナベーン19間のそれぞれの領域において、ランナベーン19の入口34側であって、この入口34から外方へ突出して配置される(第3の形態)。
That is, as shown in FIG. 12, the rectifying
また、整流体52は、図13(B)に示すように、隣接するランナベーン19間のそれぞれの領域において、隣接する一方のランナベーン19の圧力面19Aから他方のランナベーン19の負圧面19Bに向かって幅寸法Mが漸次短くなるように構成されて配置される(第4変形形態)。
Further, as shown in FIG. 13B, the rectifying
従って、本実施の形態によれば、前記第1の実施の形態の効果(1)及び(2)と同様な効果を奏するほか、次の効果(5)及び(6)を奏する。 Therefore, according to this embodiment, in addition to the same effects (1) and (2) as those of the first embodiment, the following effects (5) and (6) are achieved.
(5)整流体51が、隣接するランナベーン19間のそれぞれの領域において、ランナベーン19の入口34側部分、出口35側部分、または入口34と出口35の略中央部分などに部分的に配置され、全領域に設けられるものではないので、コストを低減できる。また、整流体52は、ランナベーン19の負圧面19B側での整流効果が圧力面19A側での整流効果よりも低いことから、この整流体52において、隣接するランナベーン19の一方の圧力面19Aから他方のランナベーン19の負圧面19Bへ向かって幅寸法Mが漸次短く構成されたので、コストを低減できる。
(5) The rectifying
(6)第3変形形態では、整流体51(図13(A))が、隣接するランナベーン19間のそれぞれの領域において、ランナベーン19の入口34側で、この入口34から外方へ突出して配置されたので、ランナボス18とディスチャージリング12との間の水流が、隣接するランナベーン19間へ流入する前に、その乱れを抑制することができる。この結果、ランナボス18とディスチャージリング12との間の水流の整流化を良好に実施して水力損失をより一層低減でき、軸流水車50の効率的な運転を実現できる。
(6) In the third modification, the rectifying body 51 (FIG. 13A) is arranged to project outward from the
[E]第5の実施の形態(図14〜図16)
図14は、本発明に係る軸流水力機械が適用された第5の実施の形態における軸流水車の水車ランナ、整流体及び整流ベーンを示す斜視図である。図15は、図14の水車ランナ、整流体及び整流ベーンを備えた軸流水車を示す、図3に対応する横断面図である。図16は、図15のXVI−XVI線に沿う断面図である。この第5の実施の形態において、前記第1の実施の形態と同様な部分は、同一の符号を付して説明を簡略化し、または省略する。
[E] Fifth embodiment (FIGS. 14 to 16)
FIG. 14 is a perspective view showing a turbine runner, a rectifier, and a rectifying vane of an axial flow turbine according to a fifth embodiment to which an axial hydraulic machine according to the present invention is applied. FIG. 15 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 3, showing an axial flow water turbine provided with the water turbine runner, the rectifier, and the rectifying vanes of FIG. 14. 16 is a cross-sectional view taken along line XVI-XVI in FIG. In the fifth embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description will be simplified or omitted.
本実施の形態の軸流水力機械としての軸流水車60が前記第1の実施の形態の軸流水車10と異なる点は、水車ランナ61における整流手段が、第1の実施の形態の整流体20と、この整流体20とディスチャージリング12との間に設けられて、当該整流体20に取り付けられた整流ベーン62とを有するものである。
The axial
つまり、整流体20は、ランナボス18とディスチャージリング12との間で、隣接するランナベーン19間のそれぞれに設けられ、ランナボス18の外周面に沿う湾曲形状に形成されると共に、主軸17と平行状態で、隣接する一方のランナベーン19の圧力面19Aに一端が、隣接する他方のランナベーン19の負圧面19Bに他端が、それぞれ固着されて設置される。
That is, the
また、整流ベーン62は、隣接するランナベーン19間で、湾曲形状の整流体20を境に外周側、即ちこの整流体20とディチャージリング12との間に設けられ、ランナベーン19の形状に沿う形状で、整流体20に溶接等により固着されて配置される。ランナベーン19の枚数をN1としたとき、整流ベーン62の枚数N2は、N2≧N1に設定される。N2>N1のときには、整流ベーン62は、隣接するランナベーン19間においてランナボス18の周方向に複数枚設けられることになる。
Further, the rectifying
従って、本実施の形態によれば、前記第1の実施の形態の効果(1)及び(2)と同様な効果を奏するほか、次の効果(7)及び(8)を奏する。 Therefore, according to the present embodiment, the following effects (7) and (8) are obtained in addition to the effects (1) and (2) of the first embodiment.
(7)ランナボス18とディスチャージリング12との間に整流体20と、この整流体20に取り付けられた整流ベーン62が配置されたことから、ランナボス18とディスチャージリング12との間の水流を、整流体20と共に整流ベーン62によっても整流化できる。このため、水力損失をより一層低減でき、軸流水車60の効率的な運転を実現できる。
(7) Since the
(8)隣接するランナベーン19間において整流体20の外周側で、この整流体20に固着された整流ベーン62は、ランナベーン19の形状に沿う形状に形成されているので、ランナボス18とディスチャージリング12との間を流れる水流が、ランナベーン19ばかりか整流ベーン62にも作用して水車ランナ61に回転力を生じさせる。この結果、特に水量の少ない部分負荷時においても水車効率を向上させることができる。
(8) Since the rectifying
[F]第6の実施の形態(図17〜図20)
図17は、本発明に係る軸流水力機械が適用された第6の実施の形態における軸流水車の水車ランナ及び整流ベーンを示す斜視図である。図18は、図17の水車ランナ及び整流ベーンを備えた軸流水車を示す、図4に対応する縦断面図である。この第6の実施の形態において、前記第1の実施の形態と同様な部分は、同一の符号を付して説明を簡略化し、または省略する。
[F] Sixth embodiment (FIGS. 17 to 20)
FIG. 17 is a perspective view showing a turbine runner and a rectifying vane of an axial-flow turbine in the sixth embodiment to which the axial-flow hydraulic machine according to the present invention is applied. FIG. 18 is a longitudinal sectional view corresponding to FIG. 4, showing an axial flow water turbine provided with the water turbine runner and the rectifying vane of FIG. 17. In the sixth embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description will be simplified or omitted.
本実施の形態の軸流水力機械としての軸流水車70が前記第1の実施の形態の軸流水車10と異なる点は、水車ランナ71における整流手段として、前記第1〜第5の実施の形態の整流体20、31、41、51、52を備えず、ランナベーン19の形状に沿う形状の整流ベーン72を有した点である。
The
つまり、整流ベーン72は、ランナボス18とディスチャージリング12との間の中間付近からディスクチャージリング12側に設けられ、ステー73等を用いてランナボス18に取り付けられて配置される。この整流ベーン72は、図17及び図18に示すように、隣接するランナベーン19間のそれぞれにおいて、ランナベーン19間の中間位置でランナボス18の周方向に1枚設けられてもよいが、ランナベーン19の負圧面19B側に接近して1枚設けられてもよく(図19(A);第1変形形態)、また、ランナボス18の周方向に複数枚設けられてもよい(図19(B);第2変形形態)。
That is, the rectifying
また、整流ベーン72は、図20(A)に示すように、ランナベーン19よりも短く形成されて、隣接するランナベーン19間のそれぞれにおいて、ランナベーン19の入口34側に配置されてもよい(第3変形形態)。更に、整流ベーン72は、図20(B)に示すように、隣接するランナベーン19間のそれぞれにおいて、ランナベーン19の入口34側に配置されると共に、この入口34から外方へ突出して配置されてもよい(第4変形形態)。
20A, the
従って、本実施の形態によれば、次の効果(9)及び(10)を奏する。 Therefore, according to the present embodiment, the following effects (9) and (10) are achieved.
(9)ランナボス18とディスチャージリング12との間の中間付近からディスチャージリング12側に整流ベーン72が配置されたことから、このランナボス18とディスチャージリング12との間を流れる水流を整流ベーン72によって整流化できる。この結果、水力損失を低減でき、軸流水車70の効率的な運転を実現できる。特に、第4変形形態(図20(B))にあっては、整流ベーン72がランナベーン19の入口34側であって、この入口34から外方へ突出して配置されたので、ランナボス18とディスチャージリング12との間の水流が、隣接するランナベーン19間へ流入する前にその乱れを抑制できる。このため、ランナボス18とディスチャージリング12との間の水流を良好に整流化して水力損失を低減できる。
(9) Since the rectifying
(10)整流ベーン72が、隣接するランナベーン19間において、ランナベーン19の負圧面19B側に接近して配置された第1変形形態(図19(A))の場合には、水流を負圧面19B側へ積極的に導くことで、このランナベーン19の負圧面19Bに生ずるキャビテーションを良好に抑制することができる。
(10) In the case of the first modified form (FIG. 19A) in which the rectifying
以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上述の第1〜第5の実施の形態では、隣接するランナベーン19間に1枚の整流体20、31、41、51、52がそれぞれ配置されるものを述べたが、例えば図4の2点鎖線に示すように、隣接するランナベーン19間のそれぞれにおいて、ランナボス18とディスチャージリング12との間に複数枚の整流体20、31、41、51、52が設置されてもよい。
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the said embodiment, this invention is not limited to this. For example, in the first to fifth embodiments described above, one
10 軸流水車(軸流水力機械)
11 水車ランナ
12 ディスチャージリング
17 主軸
18 ランナボス
19 ランナベーン
20 整流体(整流手段)
19A 圧力面
19B 負圧面
30 軸流水車(軸流水力機械)
31 整流体(整流手段)
32 先端
33 基端
34 入口
35 出口
40 軸流水車(軸流水力機械)
41 整流体(整流手段)
50 軸流水車(軸流水力機械)
51、52 整流体(整流手段)
60 軸流水車(軸流水力機械)
62 整流ベーン(整流手段)
70 軸流水車(軸流水力機械)
72 整流ベーン(整流手段)
T1、T2 取付角度
M 幅寸法
N1、N2 枚数
10 Axial flow turbine (Axial flow hydraulic machine)
11
31 Rectifier (rectifier)
32
41 Rectifier (rectifier)
50 Axial water turbine (Axial hydraulic machine)
51, 52 Rectifier (rectifier)
60 Axial water turbine (Axial hydraulic machine)
62 Rectifying vane (rectifying means)
70 Axial water turbine (Axial hydraulic machine)
72 Rectifying vane (rectifying means)
T1, T2 Mounting angle M Width N1, N2 Number of sheets
Claims (15)
前記ランナには、前記ランナボスと前記ディスチャージリングの間で、隣接する前記ランナベーン間に、前記ランナボスと前記ディスチャージリング間の流れを整流化する整流手段が設けられたことを特徴とする軸流水力機械。 In an axial hydraulic machine having a runner including a plurality of runner vanes radially extending on a peripheral surface of a runner boss attached to a main shaft, and a discharge ring arranged with a gap on the outer side of the tip end of the runner vane. ,
An axial flow hydraulic machine characterized in that the runner is provided with rectifying means for rectifying the flow between the runner boss and the discharge ring between the runner boss and the discharge ring and between the adjacent runner vanes. .
0°≦T≦30°
に設定された整流体であることを特徴とする請求項1に記載の軸流水力機械。 The rectifying means has an attachment angle T with respect to the main shaft.
0 ° ≦ T ≦ 30 °
The axial-flow hydraulic machine according to claim 1, wherein the rectifier is set to
この整流体とディスチャージリングとの間に設けられて、前記整流体に取り付けられた整流ベーンと、を有して構成されたことを特徴とする請求項1に記載の軸流水力機械。 The rectifying means is formed in a curved shape along the peripheral surface of the runner boss, and a rectifying body attached to the runner vane;
The axial flow hydraulic machine according to claim 1, further comprising a rectifying vane provided between the rectifying body and the discharge ring and attached to the rectifying body.
N2≧N1
に設定されたことを特徴とする請求項9に記載の軸流水力機械。 The number of rectifying vanes N2 is N1 when the number of runner vanes is N1.
N2 ≧ N1
The axial-flow hydraulic machine of Claim 9 characterized by the above-mentioned.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008186963A JP2010024941A (en) | 2008-07-18 | 2008-07-18 | Axial flow hydraulic machine |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2010024941A true JP2010024941A (en) | 2010-02-04 |
Family
ID=41731011
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Country | Link |
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JP (1) | JP2010024941A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101915196A (en) * | 2010-05-24 | 2010-12-15 | 李延频 | Double-runner ultra-low specific speed axial flow hydraulic turbine for driving cooling tower fan |
JP2014055535A (en) * | 2012-09-11 | 2014-03-27 | Ib Technos Co Ltd | Slewing gear for fluid |
JP2016169724A (en) * | 2015-03-12 | 2016-09-23 | 彦徳 氣田 | Hydraulic power generation device |
-
2008
- 2008-07-18 JP JP2008186963A patent/JP2010024941A/en active Pending
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