JP2020139429A

JP2020139429A - 軸流タービン

Info

Publication number: JP2020139429A
Application number: JP2019034052A
Authority: JP
Inventors: 柴田　貴範; Takanori Shibata; 貴範柴田
Original assignee: Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 2019-02-27
Filing date: 2019-02-27
Publication date: 2020-09-03
Anticipated expiration: 2039-02-27
Also published as: KR20200104788A; CN111622809B; DE102019220257B4; JP7122274B2; CN111622809A; US11168576B2; DE102019220257A1; KR102359701B1; US20200271007A1

Abstract

【課題】漏れ流体の周方向速度成分を効果的に除去すると共に、動力回収を図ることができる軸流タービンを提供する。【解決手段】軸流タービンのシュラウド６は、ロータ軸方向の上流側に向かって突出する環状の第１突起部１６と、第１突起部１６よりロータ半径方向の外側に位置し、ロータ軸方向の上流側に向かって突出すると共に第１突起部１６より長い環状の第２突起部１７と、第１突起部１６と第２突起部１７の間で形成された循環流生成室１８と、循環流生成室１８内に位置する複数の案内板１９とを有する。循環流生成室１８は、漏れ流体の一部が第１突起部１６の先端面に衝突してロータ半径方向の外側へ向かい、その後、第２突起部１７の内周面に衝突してロータ半径方向の内側へ向かう循環流Ａ１を生成するように構成されている。複数の案内板１９は、ロータ半径方向の内側に向かってロータ回転方向とは反対側に傾斜する。【選択図】図２

Description

本発明は、発電プラントの蒸気タービンやガスタービン等に用いられる軸流タービンに関する。

軸流タービンは、例えば、環状のダイヤフラム外輪と環状のダイヤフラム内輪の間に設けられた複数の静翼と、これら静翼の下流側に位置するように、ロータの外周側に設けられた複数の動翼と、これら動翼の外周側に設けられた環状のシュラウドとを備えている。ダイヤフラム外輪の内周面には、シュラウドを収納する環状の溝部が形成されており、この溝部とシュラウドの間に隙間流路（バイパス流路）が形成されている。そして、作動流体（詳細には、蒸気又はガス等）の一部は、漏れ流体として、主流路の静翼の下流側（言い換えれば、動翼の上流側）から隙間流路に流入し、隙間流路から主流路の動翼の下流側に流出する。そのため、漏れ流体のエネルギーがロータの動力として利用されず、バイパス損失が発生する。一般的に、バイパス損失を低減するため（言い換えれば、漏れ流体の流量を低減するため）、隙間流路には複数段のシールフィンが設けられている。

主流路の静翼の下流側から隙間流路に流入した漏れ流体は、大きな周方向速度成分を持つ。そのため、特許文献１では、例えば、シュラウドの上流側側面に複数の溝が形成されている。複数の溝は、ロータ半径方向の外側に向かってロータ回転方向とは反対側に傾斜しており、漏れ流体の流れ方向を案内する。これにより、漏れ流体の周方向速度成分を低減すると共に、動力回収を図るようになっている。

特開２０１２−１３７００６号公報

しかしながら、上記従来技術には以下のような改善の余地があった。すなわち、特許文献１に記載の従来技術では、漏れ流体の流れ方向を転向するために、漏れ流体を複数の溝に通過させるだけである。そのため、溝の数を増やさなければ、漏れ流体の流れ方向を転向する効果が十分に引き出せず、漏れ流体の周方向速度成分を除去する効果が得られない。したがって、漏れ流体の周方向速度成分を起因とした混合損失（詳細には、漏れ流体が隙間流路から流出して、動翼を通過した作動流体と合流する際に生ずる損失）を低減する効果が十分に得られない。また、漏れ流体の周方向速度成分を起因とした回転体の不安定振動を抑制する効果が十分に得られない。

本発明の目的は、混合損失の低減効果及び不安定振動の抑制効果を高めると共に、動力回収を図ることができる軸流タービンを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、静止体の内周側に設けられ、周方向に配列された複数の静翼と、回転体の外周側に設けられ、周方向に配列された複数の動翼と、前記複数の静翼が配置されるとともに、それらの下流側に前記複数の動翼が配置されて、作動流体が流通する主流路と、前記複数の動翼の外周側に設けられたシュラウドと、前記静止体に形成され、前記シュラウドを収納する環状の溝部と、前記溝部と前記シュラウドの間で形成され、作動流体の一部が漏れ流体として前記主流路の前記静翼の下流側から流入して前記主流路の前記動翼の下流側に流出する隙間流路と、前記隙間流路に設けられた複数段のシールフィンと、を有する軸流タービンにおいて、前記シュラウドに形成され、前記回転体の軸方向の上流側に向かって突出する環状の第１突起部と、前記第１突起部より前記回転体の半径方向の外側に位置するように前記シュラウドに形成され、前記回転体の軸方向の上流側に向かって突出すると共に前記第１突起部より長いか若しくは同じ長さである環状の第２突起部と、前記第１突起部と前記第２突起部の間で形成された循環流生成室と、前記循環流生成室内に位置するように前記シュラウドに形成された複数の案内板とを更に有し、前記循環流生成室は、前記漏れ流体の一部が前記第１突起部の先端面に衝突して前記回転体の半径方向の外側へ向かい、その後、前記第２突起部の内周面に衝突して前記回転体の半径方向の内側へ向かう循環流を生成するように構成されており、前記複数の案内板は、前記回転体の半径方向の内側に向かって前記回転体の回転方向とは反対側に傾斜する。

本発明によれば、混合損失の低減効果及び不安定振動の抑制効果を高めると共に、動力回収を図ることができる。

本発明の第１の実施形態における蒸気タービンの部分構造を模式的に表すロータ軸方向の断面図である。図１中II部の部分拡大断面図であり、隙間流路の詳細構造を表す。図１中断面III−IIIによるロータ周方向の断面図であり、主流路内の流れを示す。図２中断面IV−IVによるロータ半径向の断面図であり、隙間流路内の相対的な流れを示す。図１中断面Ｖ−Ｖによるロータ周方向の断面図であり、主流路内の流れと共に、隙間流路内の絶対的な流れを示す。本発明の第１の実施形態及び従来技術における動翼損失係数の分布を表す図である。本発明の第２の実施形態における隙間流路の詳細構造を表す部分拡大断面図である。図７中断面VIII−VIIIによるロータ半径向の断面図であり、隙間流路内の相対的な流れを示す。

以下、本発明を蒸気タービンに適用した場合の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態における蒸気タービンの部分構造（段落構造）を模式的に表すロータ軸方向の断面図である。図２は、図１中II部の部分拡大断面図であり、隙間流路の詳細構造を表す。図３は、図１中断面III−IIIによるロータ周方向の断面図であり、主流路内の流れを示す。図４は、図２中断面IV−IVによるロータ半径向の断面図であり、隙間流路内の相対的な流れ（詳細には、回転体側を基準とした流れ）を示す。なお、図４においては、便宜上、静止体側の図示を省略している。図５は、図１中断面Ｖ−Ｖによるロータ周方向の断面図であり、主流路内の流れと共に、隙間流路内の絶対的な流れ（詳細には、静止体側を基準とした流れ）を示す。

本実施形態の蒸気タービンは、ケーシング（図示せず）の内周側に設けられた環状のダイヤフラム外輪１（静止体）と、このダイヤフラム外輪１の内周側に設けられた複数の静翼２と、これら静翼２の内周側に設けられた環状のダイヤフラム内輪３とを備えている。複数の静翼２は、ダイヤフラム外輪１とダイヤフラム内輪３の間に、周方向に所定の間隔で配列されている。

また、蒸気タービンは、回転軸Ｏを中心として回転するロータ４（回転体）と、このロータ４の外周側に設けられた複数の動翼５と、これら動翼５の外周側（言い換えれば、翼先端側）に設けられた環状のシュラウド６とを備えている。複数の動翼５は、ロータ４とシュラウド６の間に、周方向に所定の間隔で配列されている。

蒸気（作動流体）の主流路７は、ダイヤフラム外輪１の内周面８とダイヤフラム内輪３の外周面９の間に形成された流路や、シュラウド６の内周面１０とロータ４の外周面１１の間に形成された流路等で構成されている。主流路７には、複数の静翼２（言い換えれば、１つの静翼列）が配置されるとともに、それらの下流側（図中右側）に複数の動翼５（言い換えれば、１つの動翼列）が配置されており、これら静翼２と動翼５の組合せが１つの段落を構成している。なお、図１では、便宜上、１段しか示されていないが、一般的には、蒸気の内部エネルギーを効率よく回収するために、ロータ軸方向に複数段設けられている。

主流路７内の蒸気（主流蒸気）は、図１中白抜き矢印で示すように流れている。そして、静翼２にて蒸気の内部エネルギー（言い換えれば、圧力エネルギー等）が運動エネルギー（言い換えれば、速度エネルギー）に変換され、動翼５にて蒸気の運動エネルギーがロータ４の回転エネルギーに変換される。また、ロータ４の端部には発電機（図示せず）が接続されており、この発電機によってロータ４の回転エネルギーが電気エネルギーに変換されるようになっている。

主流路７内の蒸気の流れ（主流）について、図３を用いて説明する。蒸気は、静翼２の前縁側（図３中左側）から絶対速度ベクトルＣ１（詳細には、周方向速度成分をほぼ持たない絶対的な流れ）で流入する。そして、静翼２の翼間を通過する際に増速、転向されて絶対速度ベクトルＣ２（詳細には、大きな周方向速度成分を持つ絶対的な流れ）となり、静翼２の後縁側（図３中右側）から流出する。静翼２から流出した蒸気の大部分は、動翼５に衝突してロータ４を速度Ｕで回転させる。このとき、蒸気は、動翼５を通過する際に減速、転向されて、相対速度ベクトルＷ２から相対速度ベクトルＷ３となる。したがって、動翼５から流出する蒸気は、絶対速度ベクトルＣ３（詳細には、周方向速度成分をほぼ持たない絶対的な流れ）となる。

なお、相対速度ベクトルＷ２は、軸方向速度成分Ｗ２ｘと周方向速度成分Ｗ２ｙ（但し、ロータ回転方向に向いた速度成分）で表される。相対速度ベクトルＷ３は、軸方向速度成分Ｗ３ｘと周方向速度成分Ｗ３ｙ（但し、ロータ回転方向とは反対側に向いた速度成分であって、Ｗ３ｙ≒｜Ｕ｜）で表される。

ところで、ダイヤフラム外輪１の内周面には、シュラウド６を収納する環状の溝部１２が形成されており、この溝部１２とシュラウド６の間に隙間流路（バイパス流路）１３が形成されている。そして、蒸気の一部は、漏れ蒸気として、主流路７の静翼２の下流側（言い換えれば、動翼５の上流側）から隙間流路１３に流入し、隙間流路１３から主流路７の動翼５の下流側に流出する（漏れ流れ）。そのため、漏れ蒸気のエネルギーが有効利用されず、バイパス損失が発生する。このバイパス損失を低減するため（言い換えれば、漏れ蒸気の流量を低減するため）、隙間流路１３にはラビリンスシールが設けられている。

本実施形態のラビリンスシールでは、溝部１２の内周面に環状のシールフィン１４Ａ〜１４Ｄが設けられており、これらシールフィン１４Ａ〜１４Ｄは、ロータ軸方向に所定の間隔で配置されている。シュラウド６の外周側には、第１段のシールフィン１４Ａと第４段のシールフィン１４Ｄの間に位置するように、環状の段差部（隆起部）１５が形成されている。

主流路７の静翼２の下流側における主流蒸気は、図３で示すように周方向速度成分（Ｗ２ｙ＋Ｕ）を持つ絶対的な流れとなっており、隙間流路１３に流入した漏れ蒸気も、周方向速度成分（Ｗ２ｙ＋Ｕ）を持つ絶対的な流れ（言い換えれば、周方向速度成分Ｗ２ｙを持つ相対的な流れ）となっている。そして、後述する第１突起部、第２突起部、循環流生成室、及び複数の案内板を有しない従来技術では、隙間流路１３から主流路７の動翼５の下流側に流出する漏れ蒸気も、周方向速度成分（Ｗ２ｙ＋Ｕ）を持つ絶対的な流れ（言い換えれば、周方向速度成分Ｗ２ｙを持つ相対的な流れ）となる。一方、主流路７にて動翼５を通過した主流蒸気は、図３で示すように周方向速度成分をほぼ持たない絶対的な流れ（言い換えれば、周方向速度成分Ｗ３ｙを持つ相対的な流れ）となっている。そのため、図６中点線で示すように、翼先端付近の領域における動力損失係数が大きくなり、混合損失が大きくなる。また、隙間流路１３内の漏れ蒸気は、大きな周方向速度成分（Ｗ２ｙ＋Ｕ）を持つため、これを起因としたロータ４の不安定振動が発生しやすい。

そこで、本実施形態の特徴として、シュラウド６の上流側側面には、ロータ軸方向の上流側に向かって突出する環状の突起部１６，１７が形成されている。第１突起部１６は、シュラウド６の上流側側面におけるロータ半径方向の内側の縁部に位置し、第１突起部１６の内周面と上述したシュラウド６の内周面１０の間で段差がないように形成されている。第２突起部１７は、シュラウド６の上流側側面におけるロータ半径方向の外側の縁部に位置し、第１突起部１６より長くなっている。そして、第１突起部１６の外周面、第２突起部１７の内周面、及びシュラウド６の上流側側面によって循環流生成室（二次流れ生成室）１８が形成されており、循環流（二次流れ）Ａ１を生成するようになっている。詳しく説明すると、隙間流路１３に流入した漏れ蒸気の一部が第１突起部１６の先端面に衝突してロータ半径方向の外側へ向かい、その後、第２突起部１７の内周面に衝突してロータ半径方向の内側へ向かう循環流Ａ１を生成するようになっている。言い換えれば、ロータ軸方向の下流側かつロータ半径方向の内側に回る循環流Ａ１を生成するようになっている。

なお、本実施形態では、第２突起部１７は、第１突起部１６より長くなっているものの、同じ長さであってもよい。また、第１突起部１６の先端面は、ロータ半径方向に延在して傾斜していないものの、ロータ半径方向の外側に向かってロータ軸方向の下流側に傾斜してもよい。また、本実施形態では、第２突起部１７の内周面は、ロータ軸方向の下流側に向かってロータ半径方向の内側に傾斜しているものの、ロータ軸方向に延在して傾斜しなくてもよい。

本実施形態の特徴として、シュラウド６の上流側側面には、循環流生成室１８内に位置する複数の案内板１９が形成されている。複数の案内板１９は、周方向に所定の間隔で配列され、ロータ半径方向の内側に向かってロータ回転方向とは反対側に傾斜している。なお、ロータ半径方向に対する案内板１９の傾斜角θは、ロータ半径方向に対する後述の相対速度ベクトルＷ２’の傾斜角より大きくなっている。本実施形態では、案内板１９の傾斜角θは３０°程度であるものの、仕様条件に応じて変更する。

主流路７の静翼２の下流側から隙間流路１３に流入した漏れ蒸気は、図４で示すように、周方向速度成分Ｗ２ｙと半径方向成分Ｗ２ｚで表される相対速度ベクトルＷ２’を持つ。そのため、循環流生成室１８に流入する漏れ蒸気の一部も、相対速度ベクトルＷ２’を持つ。しかし、循環流生成室１８内の漏れ蒸気は、ロータ半径方向の外側から内側へ向かう際に案内板１９に沿って流れることにより、図４で示すように、周方向速度成分（但し、ロータ回転方向とは反対側に向いた速度成分）を持つ循環流Ａ１’（相対的な流れ）となる。そして、このように生成された循環流Ａ１’の干渉により、漏れ蒸気の相対的な流れＢ１’に対して、周方向速度成分（但し、ロータ回転方向とは反対側に向いた速度成分）を効果的に付与することができる。具体的には、図４で示すように、周方向速度成分Ｗ４ｙ（但し、ロータ回転方向とは反対側に向いた速度成分であって、Ｗ４ｙ≒｜Ｕ｜）と半径方向成分Ｗ４ｚで表される相対速度ベクトルＷ４となる。

別の言い方をすれば、周方向速度成分（但し、ロータ回転方向とは反対側に向いた速度成分）を持つ循環流Ａ１（絶対的な流れ）の干渉により、漏れ蒸気の絶対的な流れＢ１（図５参照）に対して、周方向速度成分を効果的に除去することができる。これにより、隙間流路１３から主流路７の動翼５の下流側に流出する漏れ蒸気の絶対的な流れＢ２（図５参照）も、周方向速度成分をほぼ持たない。そのため、図６中実線で示すように、翼先端付近の領域における動力損失係数を低減することができ、混合損失を低減することができる。また、ロータ４の不安定振動を抑制することができる。また、複数の案内板１９によって漏れ蒸気のエネルギーを動力として回収することができる。

したがって、本実施形態においては、混合損失の低減効果及び不安定振動の抑制効果を高めると共に、動力回収を図ることができる。

なお、第１の実施形態において、図４で示すように、案内板１９は、平板である場合例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で変形が可能である。案内板は、例えば曲板であって、ロータ半径方向の内側に向かってロータ回転方向とは反対側に徐々に傾斜してもよい。この場合も、上記同様の効果を得ることができる。

また、第１の実施形態において、図４で示すように、案内板１９の周方向間隔（角度換算）は、動翼５の周方向間隔（角度換算）に対して１／８となる場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で変形が可能である。漏れ蒸気の流量に応じて、案内板１９の周方向間隔を変更してもよい。また、漏れ蒸気の流量の分布が不均一であれば、これに応じて案内板１９の周方向間隔を不均一としてもよい。

また、第１の実施形態において、ラビリンスシールは、４段のシールフィン１４Ａ〜１４Ｄと１つの段差部１５を有する場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で変形可能である。すなわち、シールフィンの段数は、４つに限られず、２つ、３つ、又は５つ以上でもよい。また、ラビリンスシールは、段差部を有しなくともよいし、２つ以上の段差部を有してもよい。これらの場合も上記同様の効果を得ることができる。

本発明の第２の実施形態を、図７及び図８により説明する。なお、本実施形態において、第１の実施形態と同等の部分は同一の符号を付し、適宜、説明を省略する。

図７は、本発明の第２の実施形態における隙間流路の詳細構造を表す部分拡大断面図である。図８は、図７中断面VIII−VIIIによるロータ半径向の断面図であり、隙間流路内の相対的な流れを示す。なお、図８においては、便宜上、静止体側の図示を省略している。

本実施形態では、溝部１２の内周面に環状のシールフィン１４Ａ，１４Ｂが設けられている。シュラウド６の外周面には、シールフィン１４Ａ，１４Ｂの間に位置するように、ロータ半径方向の外側に向かって突出する環状の第３突起部２０が形成されている。第３突起部の上流側側面には、ロータ軸方向の上流側に向かって突出する環状の突起部１６Ａ，１７Ａが形成されている。第２突起部１７Ａの先端部には、ロータ半径方向の内側に向かって突出する環状の第４突起部２１が形成されている。第４突起部２１の下流側側面は、ロータ半径方向の外側に向かってロータ軸方向の下流側に傾斜している。第２突起部１７Ａの外周側には、ロータ半径方向の外側に向かって延在する環状のシールフィン２２（回転体側シールフィン）が設けられている。

第１突起部１６Ａは、第３突起部２０の上流側側面におけるロータ半径方向の内側の縁部に位置しており、シールフィン１４Ａ（静止体側シールフィン）の先端とシュラウド６の外周面との間隙に対して、ロータ半径方向における位置が同じである。第２突起部１７Ａは、第３突起部２０の上流側側面におけるロータ半径方向の外側の縁部に位置し、第１突起部１６Ａより長くなっている。そして、第１突起部１６Ａの外周面、第２突起部１７Ａの内周面、及び第３突起部２０の上流側側面によって循環流生成室１８Ａが形成されており、循環流Ａ２を生成するようになっている。詳しく説明すると、シールフィン１４Ａの先端とシュラウド６の外周面との間隙を通過した漏れ蒸気の一部が第１突起部１６Ａの先端面に衝突してロータ半径方向の外側へ向かい、その後、第４突起部２１の下流側側面及び第２突起部１７Ａの内周面に衝突してロータ半径方向の内側へ向かう循環流Ａ２を生成するようになっている。言い換えれば、ロータ軸方向の下流側かつロータ半径方向の内側に回る循環流Ａ２を生成するようになっている。

なお、本実施形態では、第２突起部１７Ａは、第１突起部１６Ａより長くなっているものの、同じ長さであってもよい。また、第１突起部１６Ａの先端面は、ロータ半径方向に延在して傾斜していないものの、ロータ半径方向の外側に向かってロータ軸方向の下流側に傾斜してもよい。また、本実施形態では、第２突起部１７Ａの先端部に第４突起部２１が形成されているものの、第４突起部２１が形成されなくてもよい。

本実施形態の特徴として、第３突起部２０の上流側側面には、循環流生成室１８Ａ内に位置する複数の案内板１９Ａが形成されている。複数の案内板１９Ａは、周方向に所定の間隔で配列され、ロータ半径方向の内側に向かってロータ回転方向とは反対側に傾斜している。なお、ロータ半径方向に対する案内板１９Ａの傾斜角θは、ロータ半径方向に対する相対速度ベクトルＷ２’の傾斜角より大きくなっている。

シールフィン１４Ａの先端とシュラウド６の外周面との間隙を通過した漏れ蒸気は、図８で示すように、周方向速度成分Ｗ２ｙと半径方向成分Ｗ２ｚで表される相対速度ベクトルＷ２’を持つ。そのため、循環流生成室１８Ａに流入する漏れ蒸気の一部も、相対速度ベクトルＷ２’を持つ。しかし、循環流生成室１８Ａ内の漏れ蒸気は、ロータ半径方向の外側から内側へ向かう際に案内板１９Ａに沿って流れることにより、図８で示すように、周方向速度成分（但し、ロータ回転方向とは反対側に向いた速度成分）を持つ循環流Ａ２’（相対的な流れ）となる。そして、このように生成された循環流Ａ２’の干渉により、漏れ蒸気の相対的な流れＢ３’に対して、周方向速度成分（但し、ロータ回転方向とは反対側に向いた速度成分）を効果的に付与することができる。具体的には、図８で示すように、周方向速度成分Ｗ４ｙ（但し、ロータ回転方向とは反対側に向いた速度成分であって、Ｗ４ｙ≒｜Ｕ｜）と半径方向成分Ｗ４ｚで表される相対速度ベクトルＷ４となる。

別の言い方をすれば、周方向速度成分（但し、ロータ回転方向とは反対側に向いた速度成分）を持つ循環流Ａ２（絶対的な流れ）の干渉により、漏れ蒸気の絶対的な流れＢ３に対して、周方向速度成分を効果的に除去することができる。これにより、隙間流路１３から主流路７の動翼５の下流側に流出する漏れ蒸気の絶対的な流れＢ４も、周方向速度成分をほぼ持たない。そのため、混合損失を低減することができる。また、ロータ４の不安定振動を抑制することができる。また、複数の案内板１９Ａによって漏れ蒸気のエネルギーを動力として回収することができる。

したがって、本実施形態においても、第１の実施形態と同様、混合損失の低減効果及び不安定振動の抑制効果を高めると共に、動力回収を図ることができる。

なお、以上においては、本発明の適用対象として、軸流タービンの一つである蒸気タービンを例にとって説明したが、これに限られず、ガスタービン等に適用してもよい。この場合も、上記同様の効果を得ることができる。

１ダイヤフラム外輪
２静翼
４ロータ
５動翼
６シュラウド
７主流路
１２溝部
１３隙間流路
１４Ａ〜１４Ｄシールフィン
１６，１６Ａ第１突起部
１７，１７Ａ第２突起部
１８，１８Ａ循環流生成室
１９，１９Ａ案内板
２０第３突起部
２１第４突起部
２２シールフィン

Claims

静止体の内周側に設けられ、周方向に配列された複数の静翼と、
回転体の外周側に設けられ、周方向に配列された複数の動翼と、
前記複数の静翼が配置されるとともに、それらの下流側に前記複数の動翼が配置されて、作動流体が流通する主流路と、
前記複数の動翼の外周側に設けられたシュラウドと、
前記静止体に形成され、前記シュラウドを収納する環状の溝部と、
前記溝部と前記シュラウドの間で形成され、作動流体の一部が漏れ流体として前記主流路の前記静翼の下流側から流入して前記主流路の前記動翼の下流側に流出する隙間流路と、
前記隙間流路に設けられた複数段のシールフィンと、を有する軸流タービンにおいて、
前記シュラウドに形成され、前記回転体の軸方向の上流側に向かって突出する環状の第１突起部と、
前記第１突起部より前記回転体の半径方向の外側に位置するように前記シュラウドに形成され、前記回転体の軸方向の上流側に向かって突出すると共に前記第１突起部より長いか若しくは同じ長さである環状の第２突起部と、
前記第１突起部と前記第２突起部の間で形成された循環流生成室と、
前記循環流生成室内に位置するように前記シュラウドに形成された複数の案内板とを更に有し、
前記循環流生成室は、前記漏れ流体の一部が前記第１突起部の先端面に衝突して前記回転体の半径方向の外側へ向かい、その後、前記第２突起部の内周面に衝突して前記回転体の半径方向の内側へ向かう循環流を生成するように構成されており、
前記複数の案内板は、前記回転体の半径方向の内側に向かって前記回転体の回転方向とは反対側に傾斜したことを特徴とする軸流タービン。
請求項１に記載の軸流タービンにおいて、
前記第１突起部及び前記第２突起部は、前記シュラウドの上流側側面から突出するように形成されたことを特徴とする軸流タービン。
請求項１に記載の軸流タービンにおいて、
前記シュラウドの外周面に形成され、前記回転体の半径方向の外側に向かって突出する環状の第３突起部を更に有し、
前記第１突起部及び前記第２突起部は、前記第３突起部の上流側側面から突出するように形成されたことを特徴とする軸流タービン。
請求項３に記載の軸流タービンにおいて、
前記複数段のシールフィンは、前記静止体に設けられた静止体側シールフィンを含んでおり、
前記第３突起部は、前記静止体側シールフィンの下流側に配置されており、
前記第１突起部は、前記静止体側シールフィンの先端と前記シュラウドの外周面との間隙に対して、前記回転体の半径方向における位置が同じであることを特徴とする軸流タービン。
請求項３に記載の軸流タービンにおいて、
前記第２突起部の先端部に形成され、前記回転体の半径方向の内側に向かって突出する環状の第４突起部を更に有することを特徴とする軸流タービン。
請求項３に記載の軸流タービンにおいて、
前記複数段のシールフィンは、前記第２突起部の外周側に設けられて前記回転体の半径方向の外側に向かって延在する回転体側シールフィンを含むことを特徴とする軸流タービン。