JP2018105297A - Turbine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce leakage quantity of fluid which leaks from a gap produced between a rotation part and a stationary part of a turbine.SOLUTION: A turbine having a fin on a rotation part or a stationary part as a shroud having a rotation part or a stationary part opposite to the fin includes: a contact surface part with which fluid caused to flow into the turbine is brought into contact; and a recessed part which is formed in a depth d on the contact surface part facing the upstream side in the axial direction of the turbine as a part of the contact surface part facing the upstream side on the axial direction of the turbine, of the contact surface part. Therein, the recessed part is provided on an outer circumference of the shroud and the rotation part or the stationary part and, when a distance with the tip of the fin closest to the recessed part, of the fin provided on the downstream side in a leakage flow direction from the recessed part is a first distance s, a first ratio d/s as a ratio of the depth d to the first distance s is larger than 0.0 and is less than 1.0.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、シュラウド及びタービンに関する。   The present invention relates to shrouds and turbines.

従来、発電プラントには、発電を行うためのタービンが設置される。そして、タービンには、発電機軸を回転させるためのタービン回転部に設けられている動翼と、静止部に設けられている静翼とがある。さらに、回転部と、静止部との間にできる隙間から流体が漏洩するのを少なくするために、翼の先端及び対向する面には、シュラウド(shroud)及びシールフィンを設置する方法が知られている。   Conventionally, a turbine for generating power is installed in a power plant. The turbine includes a moving blade provided in a turbine rotating portion for rotating a generator shaft and a stationary blade provided in a stationary portion. Furthermore, in order to reduce fluid leakage from a gap formed between the rotating part and the stationary part, a method of installing a shroud and a seal fin on the tip of the blade and the opposite surface is known. ing.

具体的には、この方法では、まず、シュラウドの外周面に、外径寸法の異なる複数の平坦部が形成される。そして、この方法では、平坦部と、平坦部に対向する静止部の表面とに、突出するシールフィンが備えられる。このようにすると、漏洩する流体は、シールフィン部の側面に衝突する。このようにして、シール効果を向上させる方法が知られている(例えば、特許文献1等)。   Specifically, in this method, first, a plurality of flat portions having different outer diameter dimensions are formed on the outer peripheral surface of the shroud. In this method, the projecting fins are provided on the flat part and the surface of the stationary part facing the flat part. If it does in this way, the fluid which leaks will collide with the side surface of a seal fin part. Thus, a method for improving the sealing effect is known (for example, Patent Document 1).

また、ブレードと、ブレードに対して相対回転する構造体とを備えるタービンにおいて、流体が漏洩する量を少なくする方法が知られている。具体的には、この方法では、まず、ブレード及び構造体のうち、いずれか一方から他方へ向かってシールフィンが形成される。また、この方法では、シールフィンより上流側に、流体が衝突する流れ衝突面が備えられる。さらに、この方法では、この流れ衝突面の対向には、対向面が備えられる。そして、この方法では、シールフィン、流れ衝突面及び対向面等によってキャビティが形成される。続いて、この方法では、キャビティを区分けする凸部が備えられる。このようすると、この凸部及びブレード等に形成される段差を有するステップ部は、主渦と、第一の剥離渦と、第二の剥離渦とを発生させる。このようにして、蒸気の漏洩する量を低減させる方法が知られている(例えば、特許文献2等)。   Further, a method of reducing the amount of fluid leakage in a turbine including a blade and a structure that rotates relative to the blade is known. Specifically, in this method, first, a seal fin is formed from one of the blade and the structure toward the other. Moreover, in this method, the flow collision surface where the fluid collides is provided upstream of the seal fin. Further, in this method, an opposing surface is provided opposite the flow collision surface. In this method, a cavity is formed by the seal fin, the flow collision surface, the facing surface, and the like. Subsequently, in this method, a convex portion for dividing the cavity is provided. In this way, the step portion having a step formed on the convex portion and the blade generates the main vortex, the first separation vortex, and the second separation vortex. Thus, a method of reducing the amount of vapor leakage is known (for example, Patent Document 2).

他にも、ブレードと、ブレードに対して相対的に回転する構造体とを備えるタービンにおいて、流体が漏洩する量を少なくする方法が知られている。具体的には、この方法では、ブレードの先端部又は構造体のうち、一方に、ステップ部が設けられる。次に、この方法では、他方に、シールフィンが設けられる。このシールフィンと、ステップ部との間には、微小隙間Hが形成される。そして、この方法では、シールフィンと、ステップ部の縁部との間が距離Lであるとし、0.7×微小隙間H≦Lとする。又は、1.25×微小隙間H≦L≦2.75×微小隙間Hとする。このようにして、漏洩する量を低減させる方法が知られている(例えば、特許文献3等)。   In addition, in a turbine including a blade and a structure that rotates relative to the blade, a method for reducing the amount of fluid leakage is known. Specifically, in this method, a step portion is provided on one of the tip portion or the structure of the blade. Next, in this method, a seal fin is provided on the other side. A minute gap H is formed between the seal fin and the step portion. In this method, it is assumed that the distance L is between the seal fin and the edge of the step portion, and 0.7 × small gap H ≦ L. Alternatively, 1.25 × small gap H ≦ L ≦ 2.75 × small gap H. Thus, a method for reducing the amount of leakage is known (for example, Patent Document 3).

特開2006−291967号公報JP 2006-291967 A 特許第5518032号公報Japanese Patent No. 5518032 特開2013−64370号公報JP 2013-64370 A

しかしながら、従来の方法では、タービンが有する回転部と、静止部との間にできる間隙から漏洩する流体の漏洩量が多く、漏洩量の低減が不十分の場合がある。   However, in the conventional method, there is a large amount of fluid leaking from a gap formed between the rotating part and the stationary part of the turbine, and the reduction of the leakage amount may be insufficient.

本発明の1つの側面は、このような問題に鑑みてなされたものであり、タービンが有する回転部と、静止部との間にできる間隙から漏洩する流体の漏洩量を低減することを目的とする。   One aspect of the present invention has been made in view of such problems, and aims to reduce the amount of fluid leaking from a gap formed between a rotating part and a stationary part of a turbine. To do.

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明の一実施形態における、回転部又は静止部にフィンを有するタービンが、前記フィンと対向する回転部又は静止部に有するシュラウドは、
前記タービンに流入する流体が接触する接触面部と、
前記接触面部のうち、前記タービンの軸方向において上流側を向く接触面部に深さdで形成され、かつ、前記タービンの軸方向において上流側を向く接触面部の一部となる窪み部とを有し、
前記窪み部は、
前記シュラウドの外周と、前記回転部又は前記静止部に設置され、かつ、前記窪み部より漏洩流れ方向における下流側に設置される前記フィンのうち、前記窪み部に最も近い前記フィンの先端との距離を第1距離sとすると、
前記深さdと、前記第1距離sとの比である第1比d/sが0.0より大きく、1.0未満である。
In order to solve the above-described problems and achieve the object, a turbine having fins in a rotating part or a stationary part in one embodiment of the present invention has a shroud in a rotating part or a stationary part facing the fins.
A contact surface portion in contact with fluid flowing into the turbine;
Among the contact surface portions, a contact surface portion facing the upstream side in the axial direction of the turbine is formed with a depth d, and a depression portion is formed as a part of the contact surface portion facing the upstream side in the axial direction of the turbine. And
The depression is
Out of the fins that are installed on the outer periphery of the shroud and on the downstream side in the leakage flow direction with respect to the recessed portion and installed on the rotating portion or the stationary portion, the tip of the fin closest to the recessed portion If the distance is the first distance s,
A first ratio d / s, which is a ratio between the depth d and the first distance s, is greater than 0.0 and less than 1.0.

本発明によれば、タービンが有する回転部と、静止部との間にできる間隙から漏洩する流体の漏洩量を低減できる。   According to the present invention, it is possible to reduce the amount of fluid leaking from a gap formed between the rotating part of the turbine and the stationary part.

本発明の一実施形態におけるタービンの一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the turbine in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態におけるシュラウドの一例を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows an example of the shroud in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における効果の一例を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows an example of the effect in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における窪み部の一例を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows an example of the hollow part in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における段差型シュラウドの(A)第1比d/sと流体の漏れ量(%)、(B)第2比w/sと流体の漏れ量(%)の解析結果例を示す図である。Example of analysis results of (A) first ratio d / s and fluid leakage (%), (B) second ratio w / s and fluid leakage (%) of stepped shroud in one embodiment of the present invention FIG. 本発明の一実施形態における凹凸型シュラウドの(A)第1比d/sと流体の漏れ量(%)、(B)第2比w/sと流体の漏れ量(%)の解析結果例を示す図である。Example of analysis results of (A) first ratio d / s and fluid leakage (%), (B) second ratio w / s and fluid leakage (%) of concave-convex shroud in one embodiment of the present invention FIG. 第1比較例を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows a 1st comparative example. 第1比較例における渦を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the vortex in a 1st comparative example. 第2比較例を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows a 2nd comparative example. 第3比較例を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows a 3rd comparative example. 本発明の一実施形態におけるタービンの変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of the turbine in one Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付し、重複した説明を省く。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the present specification and drawings, components having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

例えば、本発明の実施形態に係るタービンは、火力発電等によって発電を行うプラントで用いられる。そして、プラントでは、タービンの内部に、蒸気等の流体が流される。このように、タービンの内部に流体が流されると、タービンが有する動翼等の回転部が回転し、回転エネルギーが発生する。このようにして用いられるタービンは、例えば、以下のような構造である。   For example, the turbine according to the embodiment of the present invention is used in a plant that generates power by thermal power generation or the like. In the plant, a fluid such as steam is caused to flow inside the turbine. As described above, when a fluid is caused to flow inside the turbine, a rotating portion such as a moving blade of the turbine rotates, and rotational energy is generated. The turbine used in this way has, for example, the following structure.

図1は、本発明の一実施形態におけるタービンの一例を示す断面図である。図示するように、まず、タービン10には、回転軸AXを中心にして回転するロータがある。なお、ロータの大きさ、すなわち、径は、あらかじめ設定される。   FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an example of a turbine according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, first, the turbine 10 has a rotor that rotates about a rotation axis AX. The size of the rotor, that is, the diameter is set in advance.

図示する例では、タービン10の内部において、タービン10に流入した流体は、第1方向DR1に流れる。なお、第1方向DR1は、図示する例では、左から右方向とする。また、第1方向DR1に対して直交する方向を第2方向DR2とする。一方で、第2方向DR2は、図では、上下方向である。   In the illustrated example, the fluid that has flowed into the turbine 10 flows in the first direction DR1 inside the turbine 10. Note that the first direction DR1 is from left to right in the illustrated example. A direction orthogonal to the first direction DR1 is defined as a second direction DR2. On the other hand, the second direction DR2 is the vertical direction in the figure.

なお、図では、軸方向は、左右方向となり、上流は、図における左側となる。   In the figure, the axial direction is the left-right direction, and the upstream is the left side in the figure.

そして、ロータは、回転部の例となる動翼を有する。以下、図示するように、第1動翼RB1と、第2動翼RB2とがある例で説明する。また、タービン10は、ロータに対して、静止部の例となる静翼を有する。なお、回転部及び静止部は、図示するような数、大きさ、位置及び配置に限られない。   And a rotor has a moving blade used as an example of a rotation part. Hereinafter, as shown in the drawing, the first moving blade RB1 and the second moving blade RB2 will be described as an example. Further, the turbine 10 has a stationary blade that is an example of a stationary portion with respect to the rotor. The rotating part and the stationary part are not limited to the number, size, position and arrangement as shown in the figure.

また、第1動翼RB1、第2動翼RB2及び静翼には、例えば、図示するように、第1シュラウドSHD1、第2シュラウドSHD2、第3シュラウドSHD3及び第4シュラウドSHD4が設置される。以下、第1シュラウドSHD1、第2シュラウドSHD2、第3シュラウドSHD3及び第4シュラウドSHD4が異なる形状である例で説明する。なお、第1シュラウドSHD1、第2シュラウドSHD2、第3シュラウドSHD3及び第4シュラウドSHD4は、同じ形状の組み合わせがあってもよい。また、シュラウドは、図示する順序とは異なる順序で設置されてもよい。   Further, for example, a first shroud SHD1, a second shroud SHD2, a third shroud SHD3, and a fourth shroud SHD4 are installed in the first moving blade RB1, the second moving blade RB2, and the stationary blade, for example. Hereinafter, an example in which the first shroud SHD1, the second shroud SHD2, the third shroud SHD3, and the fourth shroud SHD4 have different shapes will be described. The first shroud SHD1, the second shroud SHD2, the third shroud SHD3, and the fourth shroud SHD4 may have the same combination. Further, the shrouds may be installed in an order different from the order shown.

図示する例では、第1シュラウドSHD1及び第2シュラウドSHD2は、第1方向DR1に向かって凹凸が形成されたシュラウド(以下「凹凸型シュラウド」という。)の例である。一方で、第3シュラウドSHD3及び第4シュラウドSHD4は、第1方向DR1に向かって段差が形成されたシュラウド(以下「段差型シュラウド」という。)の例である。なお、凹凸型シュラウド及び段差型シュラウドは、図示する形状に限られない。   In the example shown in the figure, the first shroud SHD1 and the second shroud SHD2 are examples of shrouds (hereinafter, referred to as “concave-type shrouds”) in which irregularities are formed in the first direction DR1. On the other hand, the third shroud SHD3 and the fourth shroud SHD4 are examples of shrouds (hereinafter referred to as “stepped shrouds”) in which steps are formed in the first direction DR1. Note that the concave and convex shrouds and the stepped shrouds are not limited to the illustrated shapes.

以下、図示する第2シュラウドSHD2の一部及び静翼の一部を含む部分(以下「部分A」という。)を拡大して説明する。   Hereinafter, a part including the part of the illustrated second shroud SHD2 and a part of the stationary blade (hereinafter referred to as “part A”) will be described in an enlarged manner.

図2は、本発明の一実施形態におけるシュラウドの一例を示す拡大図である。図2は、図1における部分Aを拡大した図である。なお、図1と同様の構成には、同一の符号を付して以下説明する。   FIG. 2 is an enlarged view showing an example of a shroud in one embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of a portion A in FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to FIG. 1, and it demonstrates below.

まず、静止部には、フィンFINが形成される。なお、図示するフィンFINは、静止部に設置され、かつ、窪み部DEより漏洩流れ方向(図では、左右方向である。)において下流側(図では、右側である。)に設置されるフィンのうち、窪み部DEに最も近いフィンの例である。   First, the fin FIN is formed in the stationary part. The fin FIN shown in the figure is installed in the stationary part, and is located downstream (in the drawing, in the right-and-left direction) from the recess part DE on the downstream side (in the drawing, on the right side). Among these, it is an example of the fin nearest to the hollow part DE.

フィンFINは、流体の漏洩量を少なくするために形成される。一方で、フィンFINは、回転部が回転するのを阻害しないようにするため、フィンFINは、フィンFINと、シュラウドとの間に、一定の間隙ができる位置及び大きさに形成される。図示する例では、第2シュラウドSHD2の外周OURと、フィンFINの先端との間に、間隙が形成される。また、間隙の幅、すなわち、第2シュラウドSHD2の外周OURと、フィンFINの先端との距離(以下「第1距離」という。)を「s」とする。   The fin FIN is formed to reduce the amount of fluid leakage. On the other hand, the fin FIN is formed in a position and a size where a certain gap is formed between the fin FIN and the shroud so that the rotation of the rotating portion is not hindered. In the illustrated example, a gap is formed between the outer periphery OUR of the second shroud SHD2 and the tip of the fin FIN. Further, the width of the gap, that is, the distance between the outer periphery OUR of the second shroud SHD2 and the tip of the fin FIN (hereinafter referred to as “first distance”) is “s”.

図示する例では、流入する流体のうち、間隙の間を通過する流体が漏洩する流体となる。   In the example shown in the drawing, the fluid that flows between the gaps among the inflowing fluids is a fluid that leaks.

一方で、第2シュラウドSHD2は、接触面部TAを有する。図示する例では、接触面部TAは、第1方向DR1に流れる流体を受け、流体が接触する面である。そして、接触面部TAには、例えば、図示するように、タービンの軸方向における上流側を向く窪み部DEが形成される。また、窪み部DEの深さを「d」とする。さらに、窪み部DEの深さdと、第1距離sとの比(以下「第1比」という。)を「d/s」とする。   On the other hand, the second shroud SHD2 has a contact surface portion TA. In the illustrated example, the contact surface TA is a surface that receives the fluid flowing in the first direction DR1 and contacts the fluid. The contact surface TA is formed with, for example, a recess DE that faces the upstream side in the axial direction of the turbine, as shown in the figure. Further, the depth of the depression DE is “d”. Furthermore, the ratio (hereinafter referred to as “first ratio”) between the depth d of the depression DE and the first distance s is referred to as “d / s”.

窪み部DEは、第1比d/sが0.0より大きく、かつ、1.0未満となるように形成される。すなわち、第1比d/sについて、下記(1)式のような条件となる。

0.0<d/s<1.0 (1)

上記(1)式のように、第1比d/sが0.0より大きく、かつ、1.0未満であると、以下のような効果を奏する。
The depression DE is formed such that the first ratio d / s is greater than 0.0 and less than 1.0. In other words, the first ratio d / s is in the condition of the following formula (1).

0.0 <d / s <1.0 (1)

When the first ratio d / s is larger than 0.0 and smaller than 1.0 as expressed by the above formula (1), the following effects are obtained.

図3は、本発明の一実施形態における効果の一例を示す図である。本図は、渦WH1、漏洩流れFL及び渦WH2が形成される例を示す。図示するように、窪み部DEがあると、漏洩流れFLには、図の左上向きの慣性が生じる。これにより、従来型のように窪み部DEが無い、すなわち、第1比d/s=0の場合と比べて、窪み部DEがあると、円形に近く、かつ、渦度の高い渦WH2を作ることができる。渦度とは、流れの回転する状態を示す量である。また、窪み部DEによって、渦WH2が形成されると、渦WH2は、漏洩流れFLの流路を狭め、漏洩流れFLを減らす効果がある。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the effect in one embodiment of the present invention. This figure shows an example in which vortex WH1, leakage flow FL and vortex WH2 are formed. As shown in the drawing, when there is a recess portion DE, the leakage flow FL has an inertia toward the upper left in the figure. Thereby, there is no hollow part DE like the conventional type, that is, compared with the case of the first ratio d / s = 0, when there is the hollow part DE, the vortex WH2 having a nearly circular shape and high vorticity is formed. Can be made. The vorticity is an amount indicating the state of rotation of the flow. Further, when the vortex WH2 is formed by the depression DE, the vortex WH2 has an effect of narrowing the flow path of the leakage flow FL and reducing the leakage flow FL.

一方、第1比d/sが1.0以上になると、慣性が更に大きくなる。そのため、漏洩流れFLは、渦WH1の占めていた空間を貫いて左上へ向かった後、静止部及びフィンFINに沿って時計回りに流れるように大きく蛇行するため、漏洩流れの右上の空間には、時計回りの大きな渦が励起され、渦WH2は、消失する。   On the other hand, when the first ratio d / s is 1.0 or more, the inertia is further increased. Therefore, the leakage flow FL is meandering so as to flow clockwise along the stationary part and the fin FIN after passing through the space occupied by the vortex WH1 and moving to the upper left. The large clockwise vortex is excited and the vortex WH2 disappears.

渦WH2は、フィンと、シュラウドとの間にある間隙に生じる漏洩流れFLの流路を縮める効果がある。そして、渦度が高い渦WH2が生じると、漏洩流れFLによって、漏洩する量が減少する。また、渦WH2の渦度は、第1比d/sによって影響を受ける。そこで、上記(1)式に示す第1比d/sとすると、図示するように、より渦度の高い渦WH2が形成され、流体が漏洩する量を少なくできる。   The vortex WH2 has an effect of reducing the flow path of the leakage flow FL generated in the gap between the fin and the shroud. When the vortex WH2 having a high vorticity is generated, the amount of leakage is reduced by the leakage flow FL. Further, the vorticity of the vortex WH2 is influenced by the first ratio d / s. Therefore, when the first ratio d / s shown in the above equation (1) is used, as shown in the drawing, a vortex WH2 having a higher vorticity is formed, and the amount of fluid leakage can be reduced.

また、段差型シュラウドである場合には、第1比d/sは、上記(1)式のように、0.0より大きく、かつ、1.0未満となるのが望ましい。

0.0<d/s<1.0 (1)

さらに、より望ましくは、段差型シュラウドである場合には、下記(2)式のように、第1比d/sは、0.0より大きくて0.5未満となるのが望ましい。

0.0<d/s<0.5 (2)

又は、より望ましくは、段差型シュラウドである場合には、下記(3)式のように、第1比d/sは、0.0より大きくて1.0未満であり、かつ、フィンFINから接触面部TAの端部EG(図2参照)までの距離w(以下「第2距離」という。)と、第1距離sとの比(以下「第2比」という。)w/sが、0.8より大きくて3.0未満となるのが望ましい。

0.0<d/s<1.0 かつ 0.8<w/s<3.0 (3)

一方で、凹凸型シュラウドである場合には、第1比d/sは、下記(4)式のように、0.8以下となるのが望ましい。

0.0<d/s≦0.8 (4)

さらに、より望ましくは、凹凸型シュラウドである場合には、下記(5)式のように、第1比d/sは、0.0より大きくて0.3未満となるのが望ましい。

0.0<d/s<0.3 (5)

又は、より望ましくは、凹凸型シュラウドである場合には、下記(6)式のように、第1比d/sは、0.0より大きくて0.4未満であり、かつ、第2比w/sが1.0以上2.0未満となるのが望ましい。

0.0<d/s<0.4 かつ 1.0≦w/s<2.0 (6)

なお、上記(6)式では、「w」(図2参照)は、第2距離を示す。また、「w/s」は、第2比を示す。以下、同様に記載する。
In the case of a step-type shroud, the first ratio d / s is desirably larger than 0.0 and smaller than 1.0 as in the above equation (1).

0.0 <d / s <1.0 (1)

More preferably, in the case of a stepped shroud, the first ratio d / s is preferably greater than 0.0 and less than 0.5, as shown in the following equation (2).

0.0 <d / s <0.5 (2)

Or, more desirably, in the case of a stepped shroud, the first ratio d / s is greater than 0.0 and less than 1.0 as shown in the following equation (3), and from the fin FIN: A ratio (hereinafter referred to as “second ratio”) w / s between the distance w (hereinafter referred to as “second distance”) to the end portion EG (see FIG. 2) of the contact surface portion TA and the first distance s, It is desirable to be greater than 0.8 and less than 3.0.

0.0 <d / s <1.0 and 0.8 <w / s <3.0 (3)

On the other hand, in the case of a concavo-convex shroud, the first ratio d / s is desirably 0.8 or less as shown in the following equation (4).

0.0 <d / s ≦ 0.8 (4)

More desirably, in the case of a concavo-convex shroud, the first ratio d / s is preferably greater than 0.0 and less than 0.3, as shown in the following equation (5).

0.0 <d / s <0.3 (5)

Or, more desirably, in the case of a concavo-convex shroud, the first ratio d / s is greater than 0.0 and less than 0.4 and the second ratio, as in the following formula (6): It is desirable that w / s is 1.0 or more and less than 2.0.

0.0 <d / s <0.4 and 1.0 ≦ w / s <2.0 (6)

In the above equation (6), “w” (see FIG. 2) indicates the second distance. “W / s” indicates the second ratio. The same applies hereinafter.

又は、より望ましくは、凹凸型シュラウドである場合には、下記(7)式のように、第1比d/sは、0.0より大きくて0.7未満であり、かつ、第2比w/sが0.8以上1.5以下となるのが望ましい。

0.0<d/s<0.7 かつ 0.8≦w/s≦1.5 (7)

以上のような条件になる窪み部であると、より渦度の高い渦WH2を作ることができる。すなわち、窪み部DEによって、強い縮流効果を発生させることができる。
Or, more desirably, in the case of a concavo-convex shroud, the first ratio d / s is greater than 0.0 and less than 0.7 and the second ratio, as in the following equation (7): It is desirable that w / s is 0.8 or more and 1.5 or less.

0.0 <d / s <0.7 and 0.8 ≦ w / s ≦ 1.5 (7)

The vortex WH2 having a higher vorticity can be created when the depression is in the above condition. That is, a strong contraction effect can be generated by the depression DE.

また、図示するように、窪み部DEによって、流体が漏洩する量を少なくできる円状又は楕円状の渦WH2を作ることができる。   In addition, as shown in the drawing, a circular or elliptical vortex WH2 that can reduce the amount of fluid leakage can be created by the depression DE.

なお、窪み部DEは、図示するような形状に限られず、例えば、以下のような形状でもよい。   In addition, the hollow part DE is not restricted to the shape as shown in figure, For example, the following shapes may be sufficient.

図4は、本発明の一実施形態における窪み部の一例を示す拡大図である。図2に示す窪み部DEは、例えば、図4(A)乃至(F)に示す形状でもよい。   FIG. 4 is an enlarged view showing an example of a recess in one embodiment of the present invention. The depression DE shown in FIG. 2 may have the shape shown in FIGS. 4 (A) to 4 (F), for example.

図4(A)、(B)、(E)及び(F)に示すように、窪み部は、曲率(図では「r」で示す。)を有してもよい。また、図4(F)に示すように、窪み部は、曲率に加えて、直線部STを更に有してもよい。一方で、窪み部は、図4(C)に示すように、斜面を有してもよい。さらに、窪み部は、図4(D)に示すように、直角を有してもよい。また、図4(E)及び図4(F)に示すように、円弧と直線が正接している形状を有してもよい。特に、図4(B)、(C)、(E)及び(F)は、渦度の高い渦WH2を生じやすい形状である。   As shown in FIGS. 4A, 4 </ b> B, 4 </ b> E, and 4 </ b> F, the hollow portion may have a curvature (indicated by “r” in the drawing). Moreover, as shown in FIG.4 (F), in addition to a curvature, the hollow part may further have the linear part ST. On the other hand, the recess may have a slope as shown in FIG. Furthermore, the dent may have a right angle, as shown in FIG. Further, as shown in FIGS. 4E and 4F, a shape in which an arc and a straight line are tangent may be provided. In particular, FIGS. 4B, 4C, 4E, and 4F are shapes in which a vortex WH2 having a high vorticity is likely to be generated.

すなわち、窪み部は、図3に示すように、より流体の漏洩量を低減する効果の大きな渦度の高い渦WH2を作ることができる形状であれば、図示する形状に限られない。   That is, as shown in FIG. 3, the recess is not limited to the shape shown in the figure as long as it can form a vortex WH <b> 2 having a high effect of reducing the amount of fluid leakage and having a high vorticity.

(実験結果)
図5は、本発明の一実施形態における段差型シュラウドの(A)第1比d/sと流体の漏れ量(%)、(B)第2比w/sと流体の漏れ量(%)の解析結果例を示す図である。
(Experimental result)
FIG. 5 shows (A) the first ratio d / s and the amount of fluid leakage (%), (B) the second ratio w / s and the amount of fluid leakage (%) of the step type shroud according to the embodiment of the present invention. It is a figure which shows the example of an analysis result.

図5(A)から、0<d/s<0.5の範囲であれば、流体の漏れ量は、3.9%以下である。ここで、流体の漏れ量の3.9%という基準値は、シュラウドの設計条件から設定した値で、シュラウド形状により、流体の漏れ量の基準値も変化する。   From FIG. 5A, when 0 <d / s <0.5, the amount of fluid leakage is 3.9% or less. Here, the reference value of 3.9% of the fluid leakage amount is a value set from the design conditions of the shroud, and the reference value of the fluid leakage amount also changes depending on the shroud shape.

図示するように、第1比d/sが0.0より大きく、かつ、1.0未満となると、第1点D1のような第1比d/sが1.0以上となる場合と比較して、流体の漏洩する量が少なくなる。一方で、第1比d/sが0.0、すなわち、窪み部がないと、第2点D2のように、流体の漏洩する量が多くなる。   As shown in the figure, when the first ratio d / s is larger than 0.0 and less than 1.0, it is compared with the case where the first ratio d / s as in the first point D1 is 1.0 or more. As a result, the amount of fluid leakage decreases. On the other hand, if the first ratio d / s is 0.0, that is, if there is no depression, the amount of fluid leakage increases as in the second point D2.

また、図5(B)から、0.8<w/s<3.0の範囲であれば、流体の漏れ量は、3.9%以下である。   Further, from FIG. 5B, if the range is 0.8 <w / s <3.0, the amount of fluid leakage is 3.9% or less.

図6は、本発明の一実施形態における凹凸型シュラウドの(A)第1比d/sと流体の漏れ量(%)、(B)第2比w/sと流体の漏れ量(%)の解析結果例を示す図である。   FIG. 6 shows (A) the first ratio d / s and the amount of fluid leakage (%), (B) the second ratio w / s and the amount of fluid leakage (%) of the concavo-convex shroud according to the embodiment of the present invention. It is a figure which shows the example of an analysis result.

図6(A)から、0<d/s<0.3の範囲であれば、流体の漏れ量は、3.9%以下である。   From FIG. 6A, if 0 <d / s <0.3, the amount of fluid leakage is 3.9% or less.

また、図6(B)から、0<d/s<0.4 かつ 1.0≦w/s<2.0、又は、0<d/s<0.7 かつ 0.8≦w/s≦1.5の範囲であれば、流体の漏れ量は3.9%以下である。   Further, from FIG. 6B, 0 <d / s <0.4 and 1.0 ≦ w / s <2.0, or 0 <d / s <0.7 and 0.8 ≦ w / s. If it is in the range of ≦ 1.5, the amount of fluid leakage is 3.9% or less.

以上のような窪み部があると、図3に示すように、シュラウドは、より渦度の高い渦WH2を作ることができる。渦WH2があると、フィンFINと、シュラウドとの間隙において、流体が流れる流路が縮められる。すなわち、渦WH2があると、漏洩する流体の流路を狭くして、漏洩流れFLによって流体が漏洩する量を少なくすることができる。   If there exists a hollow part as mentioned above, as shown in FIG. 3, the shroud can make vortex WH2 with higher vorticity. When the vortex WH2 is present, the flow path through which the fluid flows is reduced in the gap between the fin FIN and the shroud. That is, if there is the vortex WH2, the flow path of the leaking fluid can be narrowed, and the amount of fluid leaking by the leakage flow FL can be reduced.

したがって、以上のような構成であると、タービンが有する回転部と、静止部との間にできる間隙から漏洩する流体の漏洩量を低減することができる。また、漏洩する流体の漏洩量を低減すると、タービンの効率を向上させることができる。   Therefore, with the configuration as described above, it is possible to reduce the amount of fluid leaking from a gap formed between the rotating part of the turbine and the stationary part. Further, reducing the amount of fluid leaking can improve the efficiency of the turbine.

<第1比較例>
図7は、第1比較例を示す拡大図である。第1比較例は、図3に示す構成と比較すると、窪み部DEがない構成である。また、第1比較例は、図5における第2点D2(すなわち、第1比d/sが「0.0」である。)に相当する。
<First comparative example>
FIG. 7 is an enlarged view showing a first comparative example. The first comparative example is a configuration that does not have the depression DE as compared to the configuration illustrated in FIG. Further, the first comparative example corresponds to the second point D2 in FIG. 5 (that is, the first ratio d / s is “0.0”).

第1比較例のように窪み部がない構成であると、図3に示すように窪み部DEがある構成とでは、作られる渦が異なる。図示するように、第1比較例では、渦WH11及び渦WH12のような渦が作られる。特に、図3に示す渦WH2と、図7に示す渦WH12とは、以下のように形状が異なる。   If the configuration has no depression as in the first comparative example, the vortex produced is different from the configuration with the depression DE as shown in FIG. As illustrated, in the first comparative example, vortices such as the vortex WH11 and the vortex WH12 are created. In particular, the shape of the vortex WH2 shown in FIG. 3 is different from that of the vortex WH12 shown in FIG.

図8は、第1比較例における渦を示す拡大図である。図3に示す渦WH2は、いわゆる「円」又は「楕円」といえる形状である。一方で、渦WH12は、いわゆる「かまぼこ」又は「半円」といえる形状である。   FIG. 8 is an enlarged view showing a vortex in the first comparative example. The vortex WH2 shown in FIG. 3 has a so-called “circle” or “ellipse” shape. On the other hand, the vortex WH12 has a so-called “kamaboko” or “semicircle” shape.

図示するように、渦WH12のような形状では、特にコーナ部C1及びC2で渦WH12の流れが大きく変化する。したがって、コーナ部C1及びC2では、渦WH12の運動エネルギーの一部が熱エネルギーに消散する。そのため、渦WH12のような形状の渦は、図3に示す渦WH2のような形状より、回転が弱く、縮流効果が弱まる。すなわち、渦と、フィンFINとの距離(漏洩流れFLの流路)が広がり、漏洩量が増える。   As shown in the figure, in the shape like the vortex WH12, the flow of the vortex WH12 changes greatly particularly in the corner portions C1 and C2. Accordingly, in the corner portions C1 and C2, a part of the kinetic energy of the vortex WH12 is dissipated into thermal energy. Therefore, the vortex having a shape like the vortex WH12 is weaker in rotation and weakening the contraction effect than the shape like the vortex WH2 shown in FIG. That is, the distance between the vortex and the fin FIN (the flow path of the leakage flow FL) increases, and the amount of leakage increases.

また、図7に示すように、第1比較例では、漏洩流れFLの流路が幅WDとなる。一方で、図3に示す構成、すなわち、渦WH2は、漏洩流れFLの流路の幅WDを狭くすることができる。ゆえに、図3に示す構成であると、漏洩する流体の漏洩量を少なくできる。   Further, as shown in FIG. 7, in the first comparative example, the flow path of the leakage flow FL has a width WD. On the other hand, the configuration shown in FIG. 3, that is, the vortex WH2 can narrow the width WD of the flow path of the leakage flow FL. Therefore, with the configuration shown in FIG. 3, the amount of fluid leaking can be reduced.

このように、窪み部DEがあると、図3に示す渦WH2のような「円」又は「楕円」等の形状の渦を作ることができ、漏洩する流体の漏洩量を少なくすることができる。   As described above, when the depression DE is present, a vortex having a shape such as “circle” or “ellipse” like the vortex WH2 shown in FIG. 3 can be created, and the amount of fluid leaking can be reduced. .

<第2比較例>
第2比較例は、図5に示す第1点D1のように、第1比d/sが所定値以上の窪み部がある場合である。すなわち、図5に示す例では、第1比d/sが「1.0」以上の構成に相当する。図5に示すように、第1比d/sが「1.0」以上となると、漏洩する流体の漏洩量が多くなる。
<Second Comparative Example>
The second comparative example is a case where there is a hollow portion in which the first ratio d / s is equal to or greater than a predetermined value like a first point D1 shown in FIG. That is, the example shown in FIG. 5 corresponds to a configuration in which the first ratio d / s is “1.0” or more. As shown in FIG. 5, when the first ratio d / s is “1.0” or more, the amount of fluid leaking increases.

図9は、第2比較例を示す拡大図である。図示する例は、図3に示す構成と比較すると、第1比d/sが「1.0」以上となる窪み部DE2がある接触面部DECである点が異なる。   FIG. 9 is an enlarged view showing a second comparative example. The illustrated example is different from the configuration shown in FIG. 3 in that the contact surface portion DEC has a hollow portion DE2 in which the first ratio d / s is “1.0” or more.

図5に示す第1点D1、すなわち、第1比d/sが「1.0」以上となると、図示するように、タービンに流入した気体の流れは、図3に示す場合と異なる向きとなる。具体的には、図示するように、第2比較例では、漏洩流れFLは、窪み部DE2によって左上へ導かれた後、静止部及びフィンFINに沿って時計回りに大きく流れる。そして、渦WH21は、漏洩流れFLに励起されて生じるため、漏洩流れFLに囲まれた、フィンFIN入口までの広い空間を占めた渦となる。そのため、図3に示すようなフィンFIN入口の第2シュラウドSHD2の近傍に生じる、縮流効果をもたらす渦WH2の存在領域が失われ、渦WH2が形成されないため、縮流効果が損なわれる。ゆえに、漏洩する流体の漏洩量が図5に示す第1点D1のように多くなる。   When the first point D1 shown in FIG. 5, that is, the first ratio d / s is equal to or greater than “1.0”, the flow of the gas flowing into the turbine is different from the case shown in FIG. Become. Specifically, as shown in the drawing, in the second comparative example, the leakage flow FL flows greatly in the clockwise direction along the stationary portion and the fin FIN after being guided to the upper left by the recess portion DE2. Since the vortex WH21 is generated by being excited by the leakage flow FL, the vortex WH21 is a vortex that occupies a wide space up to the fin FIN inlet surrounded by the leakage flow FL. Therefore, the existence region of the vortex WH2 that causes the contraction effect generated near the second shroud SHD2 at the fin FIN entrance as shown in FIG. 3 is lost, and the vortex WH2 is not formed, so that the contraction effect is impaired. Therefore, the amount of fluid leaking increases as shown by the first point D1 in FIG.

一方で、図3に示すように、第1比d/sが所定の範囲となる窪み部DEの構成は、渦WH2によって、漏洩する流体の漏洩量を少なくすることができる。   On the other hand, as shown in FIG. 3, the configuration of the recessed portion DE in which the first ratio d / s is in a predetermined range can reduce the leakage amount of the leaked fluid by the vortex WH2.

<第3比較例>
図10は、第3比較例を示す拡大図である。
<Third comparative example>
FIG. 10 is an enlarged view showing a third comparative example.

第3比較例は、特開2000−073702号公報における図3のように、周方向に複数箇所設けられる溝に対して、特開2012−137006号のように溝の断面形状を工夫する目的の構成である。すなわち、周方向に複数設けられている溝は、外径部に向かうにつれてその深さを浅くし、最外径部で溝の深さが「0」、すなわち、溝がない状態に揃えることで剥離渦を安定して発生するようにするための構成である。   The third comparative example is for the purpose of devising the cross-sectional shape of the groove as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-137006, as shown in FIG. It is a configuration. In other words, a plurality of grooves provided in the circumferential direction are made shallower toward the outer diameter portion, and the depth of the groove is “0” at the outermost diameter portion, that is, aligned with no groove. This is a configuration for generating the separation vortex stably.

第3比較例は、強い周方向の流速成分を持つ漏洩流れに対して、周方向に複数設けられる溝によって押し戻し、軸方向に向けることにより効果を奏するため、d/s<1.0の範囲の小さな溝ではない、大きな溝が必要である。   In the third comparative example, a leakage flow having a strong circumferential flow velocity component is pushed back by a plurality of grooves provided in the circumferential direction and directed in the axial direction, so that the effect is d / s <1.0. A large groove, not a small groove, is required.

<まとめ>
以上の通り、本発明の窪み部DEがある構成では、漏洩流れFLが、第1比d/sの値によって、異なった流れとなる。図3に示すように、第1比d/sが「0.0」より大きく、「1.0」未満であると、漏洩流れFLの慣性は、比較的小さいので、漏洩流れFLは、第2シュラウドSHD2の接触面部TAに沿って、左上向きに向かった後、速やかに時計回りに転向する。このような流れでは、漏洩流れFLと、第2シュラウドSHD2の上面とが成す角度は、直角よりも鈍角となる。そのため、図3に示すような構成では、漏洩流れFLの内側に励起される渦は、図8に示すような渦WH12と異なり、「円」に近い形状の渦となりやすい。
<Summary>
As described above, in the configuration having the recess portion DE of the present invention, the leakage flow FL varies depending on the value of the first ratio d / s. As shown in FIG. 3, when the first ratio d / s is larger than “0.0” and smaller than “1.0”, the inertia of the leakage flow FL is relatively small. After turning toward the upper left along the contact surface TA of the two shroud SHD2, it quickly turns clockwise. In such a flow, the angle formed between the leakage flow FL and the upper surface of the second shroud SHD2 is an obtuse angle rather than a right angle. Therefore, in the configuration as shown in FIG. 3, unlike the vortex WH12 as shown in FIG. 8, the vortex excited inside the leakage flow FL tends to be a vortex having a shape close to a “circle”.

漏洩流れは、フィンFINと渦WH2との間を流れるため、フィンFINと、渦WH2との距離が、フィンFINと、シュラウド外周との距離sよりも狭くなると、漏洩量は、フィンFINと、渦WH2との距離によって規定されるが、このような形状の渦が形成されると、渦WH12より運動エネルギーが損失しにくい、かつ、渦が強いため、渦が、漏洩流れFLに押し戻されにくい。そのため、渦WH2と、フィンFINとの距離は、渦WH12が形成される場合の幅WDよりも、狭くなり、漏洩量を効果的に低減することができる。   Since the leakage flow flows between the fin FIN and the vortex WH2, when the distance between the fin FIN and the vortex WH2 is smaller than the distance s between the fin FIN and the outer periphery of the shroud, the leakage amount is Although it is defined by the distance to the vortex WH2, when a vortex having such a shape is formed, the kinetic energy is less likely to be lost than the vortex WH12, and the vortex is stronger, so the vortex is less likely to be pushed back into the leakage flow FL. . Therefore, the distance between the vortex WH2 and the fin FIN is narrower than the width WD when the vortex WH12 is formed, and the amount of leakage can be effectively reduced.

これに対して、第1比d/sが大きくなると、第2比較例のようになる。第2比較例では、図9に示すように、漏洩流れFLは、まず、窪み部DEによって、窪み部DEから左上への向きとなる。漏洩流れFLの慣性は、大きいため、図において左上向きに静止部に当たるまでそのまま進み、その後、静止部及びフィンFINに沿って時計回りに流れた後、フィンFINと、第2シュラウドSHD2との間にできる隙間から流体を漏洩させる。   On the other hand, when the first ratio d / s is increased, the second comparative example is obtained. In the second comparative example, as shown in FIG. 9, the leakage flow FL is first directed from the depression DE to the upper left by the depression DE. Since the inertia of the leakage flow FL is large, it proceeds as it is until it hits the stationary part in the upper left direction in the figure, and then flows clockwise along the stationary part and the fin FIN, and then between the fin FIN and the second shroud SHD2. Fluid is leaked from the gap that can be made.

第2比較例では、漏洩流れFLによって、左上向きの流れに対して右上の空間に、フィン入口までを占める大きな弱い渦が励起される。したがって、図3に示すような構成と異なり、第2比較例では、フィンFINと、第2シュラウドSHD2との間にできる隙間に近い位置に縮流効果をもたらす渦が発生しにくい。そのため、第2比較例の漏洩量は、フィンFINと、シュラウドとの距離によって規定され、図3に示すような構成より、漏洩流れFLの流路が広いため、漏洩する流体の漏洩量が多くなる。   In the second comparative example, the leaking flow FL excites a large weak vortex that occupies the fin inlet in the upper right space with respect to the upper left flow. Therefore, unlike the configuration shown in FIG. 3, in the second comparative example, a vortex that causes a contraction effect is unlikely to occur at a position close to the gap formed between the fin FIN and the second shroud SHD2. Therefore, the leakage amount of the second comparative example is defined by the distance between the fin FIN and the shroud, and since the flow path of the leakage flow FL is wider than the configuration shown in FIG. 3, the leakage amount of the leaking fluid is large. Become.

したがって、図3に示すような構成のように、第1比d/sを「0.0」より大きく「1.0」未満の範囲にすると、縮流効果を高め、漏洩する流体の漏洩量を少なくすることができる。さらに、第2比w/sが0.8より大きくて3.0未満であるのが望ましい。図5(A)に示すように、第2比w/sが0.8より大きくて3.0未満の範囲であると、より漏洩する流体の漏洩量を少なくすることができる。   Accordingly, when the first ratio d / s is set to a range greater than “0.0” and less than “1.0” as in the configuration shown in FIG. Can be reduced. Furthermore, it is desirable that the second ratio w / s is greater than 0.8 and less than 3.0. As shown in FIG. 5A, when the second ratio w / s is greater than 0.8 and less than 3.0, the amount of fluid leaking can be reduced.

<変形例>
図11は、本発明の一実施形態におけるタービンの変形例を示す断面図である。図示するように、タービン10は、窪み部DEとなる形状が複数ある段差部分11を有するシュラウドを有するのが望ましい。
<Modification>
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a modification of the turbine in one embodiment of the present invention. As shown in the drawing, the turbine 10 preferably has a shroud having a stepped portion 11 having a plurality of shapes serving as the depressions DE.

ただし、シュラウドには、図示するように、凹凸部分12があってもよい。   However, the shroud may have an uneven portion 12 as shown.

図示するように、複数の箇所に窪み部DEがあると、各箇所で図3に示す効果が生じる。したがって、図示するようなシュラウドであると、漏洩する流体の漏洩量を少なくすることができる。   As shown in the drawing, when the depressions DE are present at a plurality of locations, the effects shown in FIG. 3 are produced at each location. Therefore, if it is a shroud like illustration, the amount of leakage of the fluid which leaks can be decreased.

また、図示するようなシュラウドは、凹凸型シュラウドと比較して、切削に用いるバイト等の工具が入れやすく、製造しやすい形状である。   Further, the shroud as shown in the figure has a shape that is easy to insert and can be easily manufactured as compared with the concavo-convex shroud such as a tool such as a cutting tool used for cutting.

なお、シュラウドは、図1に示す第3シュラウドSHD3及び第4シュラウドSHD4のように、段差型シュラウドであるのがより望ましい。段差型シュラウドは、他の形状より製造しやすい効果を奏する。   The shroud is more preferably a step type shroud like the third shroud SHD3 and the fourth shroud SHD4 shown in FIG. The step type shroud has an effect that it is easier to manufacture than other shapes.

また、シュラウドは、図2及び図3等で説明した形状を複数有するのが望ましい。具体的には、上流から2番目以降の段差及び凹凸も、図2及び図3等で説明した形状であるのがより望ましい。   The shroud desirably has a plurality of shapes described in FIGS. Specifically, it is more desirable that the second and subsequent steps and irregularities from the upstream also have the shape described with reference to FIGS.

なお、タービンは、蒸気タービンの他に、ガスタービンなど、液体以外の流体を扱うタービンでもよい。   The turbine may be a turbine that handles a fluid other than a liquid, such as a gas turbine, in addition to a steam turbine.

以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は、上述の実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形又は変更が可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications or changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. Is possible.

10 タービン
TA 接触面部
DE 窪み部
DR1 第1方向
DR2 第2方向
EG 端部
OUR 外周
10 turbine TA contact surface part DE hollow part DR1 1st direction DR2 2nd direction EG end part OUR outer periphery

本発明は、タービンに関する。 The present invention relates to a turbine .

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明の一実施形態における、回転部又は静止部にフィンを有かつ、前記フィンと対向する回転部又は静止部にシュラウドを有するタービンでは、
回転軸を回転中心とした断面形状で構成される前記シュラウドは、
前記タービンに流入する流体が接触する接触面部と、
前記接触面部のうち、前記タービンの軸方向において上流側を向く接触面部に深さdで形成され、かつ、前記タービンの軸方向において上流側を向く接触面部の一部となる前記断面形状を有する窪み部と
有し、
前記窪み部は、前記接触面部の上流側かつ翼側の端部よりも下流側に窪む
To solve the above problems and achieve an object, according to an embodiment of the present invention, have a fin to the rotating portion or the stationary portion, and, in a turbine having a shroud the rotating part or stationary part facing the fin Is
The shroud configured with a cross-sectional shape with the rotation axis as the rotation center is,
A contact surface portion in contact with fluid flowing into the turbine;
Of the contact surface portions, the contact surface portion facing the upstream side in the axial direction of the turbine is formed with a depth d, and the cross-sectional shape is a part of the contact surface portion facing the upstream side in the axial direction of the turbine. A depression ,
Have,
The recessed portion is recessed upstream of the contact surface portion and downstream of the blade-side end .

Claims (6)

回転部又は静止部にフィンを有するタービンが、前記フィンと対向する回転部又は静止部に有するシュラウドであって、
前記タービンに流入する流体が接触する接触面部と、
前記接触面部のうち、前記タービンの軸方向において上流側を向く接触面部に深さdで形成され、かつ、前記タービンの軸方向において上流側を向く接触面部の一部となる窪み部とを有し、
前記窪み部は、
前記シュラウドの外周と、前記回転部又は前記静止部に設置され、かつ、前記窪み部より漏洩流れ方向における下流側に設置される前記フィンのうち、前記窪み部に最も近い前記フィンの先端との距離を第1距離sとすると、
前記深さdと、前記第1距離sとの比である第1比d/sが0.0より大きく、1.0未満である
シュラウド。
A turbine having fins in the rotating part or stationary part is a shroud in the rotating part or stationary part facing the fins,
A contact surface portion in contact with fluid flowing into the turbine;
Among the contact surface portions, a contact surface portion facing the upstream side in the axial direction of the turbine is formed with a depth d, and a depression portion is formed as a part of the contact surface portion facing the upstream side in the axial direction of the turbine. And
The depression is
Out of the fins that are installed on the outer periphery of the shroud and on the downstream side in the leakage flow direction with respect to the recessed portion and installed on the rotating portion or the stationary portion, the tip of the fin closest to the recessed portion If the distance is the first distance s,
A shroud in which a first ratio d / s, which is a ratio between the depth d and the first distance s, is greater than 0.0 and less than 1.0.
前記流体が流れる方向に向かって、前記シュラウドの外周に段差が形成される請求項1に記載のシュラウド。   The shroud according to claim 1, wherein a step is formed on an outer periphery of the shroud in a direction in which the fluid flows. 前記第1比d/sが0.0より大きく、かつ、0.5未満となる請求項2に記載のシュラウド。   The shroud according to claim 2, wherein the first ratio d / s is greater than 0.0 and less than 0.5. 前記フィンから、前記接触面部の端部までの第2距離wと、前記第1距離sとの比である第2比w/sが、0.8より大きくて3.0未満となる請求項2に記載のシュラウド。   The second ratio w / s, which is the ratio of the second distance w from the fin to the end of the contact surface portion and the first distance s, is greater than 0.8 and less than 3.0. The shroud according to 2. 請求項1から4のいずれかに記載の形状を複数有するシュラウド。   A shroud having a plurality of shapes according to claim 1. 請求項1から5のいずれか1項に記載のシュラウドを有するタービン。   A turbine having the shroud according to any one of claims 1 to 5.
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Citations (10)

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