JP3513170B2 - 排気ディフューザー - Google Patents
排気ディフューザーInfo
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- JP3513170B2 JP3513170B2 JP03814793A JP3814793A JP3513170B2 JP 3513170 B2 JP3513170 B2 JP 3513170B2 JP 03814793 A JP03814793 A JP 03814793A JP 3814793 A JP3814793 A JP 3814793A JP 3513170 B2 JP3513170 B2 JP 3513170B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスタービンなどに適
用される排気ディフューザーに関する。 【０００２】 【従来の技術】図２はガスタービンなどにおいて使用さ
れている従来の排気ディフューザーの説明図である。図
において、ガスタービンは多量の気体を高速で吸入して
排出するために騒音を発生するが、この騒音発生の原因
は主に空気力学的なもので、翼の回転によって生ずる騒
音を除けば気流中に存在する支柱やその他の障害物など
によって生ずる渦などが広周波数範囲の騒音となり、時
にはダクトや排気ケーシングと共鳴してさらに著くな
る。これらの騒音に対して環境に応じた防止を必要と
し、そのためにガスタービンによる発電所などにおいて
は一般にガスタービンの吸気側および排気側に消音器を
設けるとともに排気ダクトを消音材で包み、さらに煙突
を通じて空高く向けて放出するなどして対処している。 【０００３】図２はガスタービンなどにおいて使用され
ている従来の排気ディフューザーの説明図である。図に
おいて、ガスタービンの排気ディフューザー１は内筒４
を支持するストラット２後流に剥離を生じさせないよう
に、また流速を充分に下げるために排気ディフューザー
１の拡管勾配を７〜１０°と極力小さくするとともに排
気ダクト６の長さを充分に設けて流路の断面積を確保し
ている。なお、図における符号５はボイラー、７は排気
消音器である。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】上述のようにガスター
ビンなどにおいて使用されている従来の排気ディフュー
ザーにおいては、ストラット２の後流に剥離を生じさせ
ないように、また流速を充分に下げるために排気ディフ
ューザー１の拡管勾配を極力小さくして騒音を低減させ
る構造になっているが、このような構造にすると排気ダ
クト６の長さを充分に設けなくてはならず、設備のスペ
ースおよびコストを増加させている。さらに、排気ダク
ト６が長くなるために内筒４の下流端に渦流を生じて低
周波の騒音を発生する。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明に係る排気ディフ
ューザーは上記課題の解決を目的にしており、下流に向
けて拡大して設けられ内部を排気が流れる外筒と、該外
筒の内面に突設されて同外筒内に配置された内筒を支持
するストラットと、同ストラットの外周に貼張された吸
音材とを備え、上記ストラットは上流側より下流側で外
周を太くした前後逆向きの翼型に形成し、上記外筒は上
記吸音材で排気の流れを阻害して加速することによる流
れの剥離が生じない範囲内で最大限の角度に下流に向け
て拡大した構成を特徴とする。 【０００６】 【作用】即ち、本発明に係る排気ディフューザーにおい
ては、上記したように、下流に向けて拡大して設けられ
内部を排気が流れる外筒の内面に突設されて内筒を支持
するストラットの外周に吸音材が貼張されており、スト
ラットは前後逆向きの翼型に形成し、かつ、外筒は吸音
材により排気の流れを阻害して加速することによる流れ
の剥離を生じない範囲内で最大限の角度に下流に向けて
拡大して形成した。排気の騒音を低減させるには排気の
流れに剥離を生じさせないようにするとともに排気の流
速を下げるように流路面積は充分に大きく確保すること
が必要であるが、本発明に係る排気ディフューザーは内
筒を支持するストラットの外周に吸音材を貼張してスト
ラットに消音効果をもたせるとともに、同ストラットは
前後が逆向きの翼型になるようにストラットの外周を上
流側より下流側で太くして排気の流れを加速することに
より排気の流れをスムーズに拡大させ、かつ外筒はこれ
に適合するように流れの剥離を生じない範囲内で上記外
筒を最大限の角度に拡大することを可能にしている。こ
れらにより、排気の騒音が低減されるとともに排気ダク
トを短くすることができる。 【０００７】 【実施例】図１は本発明の一実施例に係る排気ディフュ
ーザーの説明図である。図において、本実施例に係る排
気ディフューザーはガスタービンなどにおいて使用され
るもので、ガスタービンは多量の気体を高速で吸入して
排出するために騒音を発生するが、この騒音発生の原因
は主に空気力学的なもので、翼の回転によって生ずる騒
音を除けば気流中に存在する支柱やその他の障害物など
によって生ずる渦などが広周波数範囲の騒音となり、時
にはダクトや排気ケーシングと共鳴してさらに著くな
る。これらの騒音に対して環境に応じた防止を必要と
し、そのためにガスタービンの吸気側および排気側に消
音器を設けるとともに排気ダクトを消音材で包み、さら
に煙突を通じて空高く向けて放出するなどして対処して
いる。 【０００８】さらに、本排気ディフューザー１において
は図に示すように内筒４を支持するために設けられてい
る複数のストラット２が後流に剥離を生じないように前
後が逆向きの翼型に形成されて配設されている。このス
トラット２には吸音材３が貼張されており、排気の消音
器を兼用している。このストラット２の吸音材３によっ
て排気の流れが阻害されて加速されるが、この加速を利
用して排気ディフューザー１の外周を剥離が生じない範
囲内で３０〜４０°と最大限に拡大させており、流路面
積は低下することなく充分に確保されている。 【０００９】従来の排気ディフューザーにおいてはスト
ラットの後流に剥離を生じさせないように、また流速を
充分に下げるために排気ディフューザーの拡管勾配を７
〜１０°と極力小さくして騒音を低減させる構造になっ
ているが、このような構造にすると排気ダクトの長さを
充分に設けなくてはならず、設備のスペースおよびコス
トを増加させ、さらに排気ダクトが長くなるために内筒
の下流端部に渦流を生じて低周波の騒音を発生するが、
本排気ディフューザーにおいては内筒４を支持するスト
ラット２の外周に吸音材３を貼張して消音機能をもたせ
排気の消音器を兼用させるとともに、その消音材３によ
り排気の流れが阻害されて加速されることを利用して流
れに剥離を生じさせることなく排気ディフューザー１の
外筒を下流に向けて３０〜４０°と急拡大させており、
ガスタービンの排気における騒音低減のためにはガスタ
ービンの排気の流れに剥離を生じさせないこと、および
ボイラー５や脱硝装置などの入口における流速を下げる
ために流路面積を充分に大きく確保することが必要な条
件であるが、本排気ディフューザーにおいては内筒４を
支持するストラット２に吸音材３を貼張して消音効果を
もたせ排気の消音器と兼用させるとともに、ストラット
２の個数を適切に選択し太くすることにより排気の流れ
を加速して流れに剥離を生ずることなく外筒をスムーズ
に拡大させている。また、ストラット２の形状は排気の
流れに剥離を生じさせないように前後が逆向きの翼型に
形成されているうえ、排気ダクト６を短くすることを可
能にしたことによって内筒４後端からボイラー５に至る
までの長さが短くなっている。 【００１０】このようにストラット２に消音機能をもた
せることにより排気の消音器を省略することができる。
また、ストラット２に消音材３を貼張したことにより排
気の流れが阻害されて加速されることを利用して流れに
剥離を生じさせることなく排気ディフューザー１の外筒
を下流に向けて急拡大させることが可能となり、流路断
面積を大きく確保することができる。従って、この排気
ディフューザー１を急拡大させることができる分だけ排
気ダクト６を短くすることができ、排気の消音器を省略
することと合わせて設備のスペースおよびコストの低減
が図られる。また、渦流も生ぜず、低周波の騒音が発生
しない。排気ディフューザー１を急拡大させた分だけ排
気ダクト６の長さが短縮されるとともにボイラー５と排
気ディフューザー１の内筒４後端との間の長さが短縮さ
れるので、内筒４の下流端に渦流が発生しなくなる。 【００１１】 【発明の効果】本発明に係る排気ディフューザーは前記
のように構成されており、排気ダクトを短くすることが
できるので、設備のスペースおよびコストが低減すると
ともに内筒の下流端に渦流を生ぜず低周波の騒音が発生
しない。
用される排気ディフューザーに関する。 【０００２】 【従来の技術】図２はガスタービンなどにおいて使用さ
れている従来の排気ディフューザーの説明図である。図
において、ガスタービンは多量の気体を高速で吸入して
排出するために騒音を発生するが、この騒音発生の原因
は主に空気力学的なもので、翼の回転によって生ずる騒
音を除けば気流中に存在する支柱やその他の障害物など
によって生ずる渦などが広周波数範囲の騒音となり、時
にはダクトや排気ケーシングと共鳴してさらに著くな
る。これらの騒音に対して環境に応じた防止を必要と
し、そのためにガスタービンによる発電所などにおいて
は一般にガスタービンの吸気側および排気側に消音器を
設けるとともに排気ダクトを消音材で包み、さらに煙突
を通じて空高く向けて放出するなどして対処している。 【０００３】図２はガスタービンなどにおいて使用され
ている従来の排気ディフューザーの説明図である。図に
おいて、ガスタービンの排気ディフューザー１は内筒４
を支持するストラット２後流に剥離を生じさせないよう
に、また流速を充分に下げるために排気ディフューザー
１の拡管勾配を７〜１０°と極力小さくするとともに排
気ダクト６の長さを充分に設けて流路の断面積を確保し
ている。なお、図における符号５はボイラー、７は排気
消音器である。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】上述のようにガスター
ビンなどにおいて使用されている従来の排気ディフュー
ザーにおいては、ストラット２の後流に剥離を生じさせ
ないように、また流速を充分に下げるために排気ディフ
ューザー１の拡管勾配を極力小さくして騒音を低減させ
る構造になっているが、このような構造にすると排気ダ
クト６の長さを充分に設けなくてはならず、設備のスペ
ースおよびコストを増加させている。さらに、排気ダク
ト６が長くなるために内筒４の下流端に渦流を生じて低
周波の騒音を発生する。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明に係る排気ディフ
ューザーは上記課題の解決を目的にしており、下流に向
けて拡大して設けられ内部を排気が流れる外筒と、該外
筒の内面に突設されて同外筒内に配置された内筒を支持
するストラットと、同ストラットの外周に貼張された吸
音材とを備え、上記ストラットは上流側より下流側で外
周を太くした前後逆向きの翼型に形成し、上記外筒は上
記吸音材で排気の流れを阻害して加速することによる流
れの剥離が生じない範囲内で最大限の角度に下流に向け
て拡大した構成を特徴とする。 【０００６】 【作用】即ち、本発明に係る排気ディフューザーにおい
ては、上記したように、下流に向けて拡大して設けられ
内部を排気が流れる外筒の内面に突設されて内筒を支持
するストラットの外周に吸音材が貼張されており、スト
ラットは前後逆向きの翼型に形成し、かつ、外筒は吸音
材により排気の流れを阻害して加速することによる流れ
の剥離を生じない範囲内で最大限の角度に下流に向けて
拡大して形成した。排気の騒音を低減させるには排気の
流れに剥離を生じさせないようにするとともに排気の流
速を下げるように流路面積は充分に大きく確保すること
が必要であるが、本発明に係る排気ディフューザーは内
筒を支持するストラットの外周に吸音材を貼張してスト
ラットに消音効果をもたせるとともに、同ストラットは
前後が逆向きの翼型になるようにストラットの外周を上
流側より下流側で太くして排気の流れを加速することに
より排気の流れをスムーズに拡大させ、かつ外筒はこれ
に適合するように流れの剥離を生じない範囲内で上記外
筒を最大限の角度に拡大することを可能にしている。こ
れらにより、排気の騒音が低減されるとともに排気ダク
トを短くすることができる。 【０００７】 【実施例】図１は本発明の一実施例に係る排気ディフュ
ーザーの説明図である。図において、本実施例に係る排
気ディフューザーはガスタービンなどにおいて使用され
るもので、ガスタービンは多量の気体を高速で吸入して
排出するために騒音を発生するが、この騒音発生の原因
は主に空気力学的なもので、翼の回転によって生ずる騒
音を除けば気流中に存在する支柱やその他の障害物など
によって生ずる渦などが広周波数範囲の騒音となり、時
にはダクトや排気ケーシングと共鳴してさらに著くな
る。これらの騒音に対して環境に応じた防止を必要と
し、そのためにガスタービンの吸気側および排気側に消
音器を設けるとともに排気ダクトを消音材で包み、さら
に煙突を通じて空高く向けて放出するなどして対処して
いる。 【０００８】さらに、本排気ディフューザー１において
は図に示すように内筒４を支持するために設けられてい
る複数のストラット２が後流に剥離を生じないように前
後が逆向きの翼型に形成されて配設されている。このス
トラット２には吸音材３が貼張されており、排気の消音
器を兼用している。このストラット２の吸音材３によっ
て排気の流れが阻害されて加速されるが、この加速を利
用して排気ディフューザー１の外周を剥離が生じない範
囲内で３０〜４０°と最大限に拡大させており、流路面
積は低下することなく充分に確保されている。 【０００９】従来の排気ディフューザーにおいてはスト
ラットの後流に剥離を生じさせないように、また流速を
充分に下げるために排気ディフューザーの拡管勾配を７
〜１０°と極力小さくして騒音を低減させる構造になっ
ているが、このような構造にすると排気ダクトの長さを
充分に設けなくてはならず、設備のスペースおよびコス
トを増加させ、さらに排気ダクトが長くなるために内筒
の下流端部に渦流を生じて低周波の騒音を発生するが、
本排気ディフューザーにおいては内筒４を支持するスト
ラット２の外周に吸音材３を貼張して消音機能をもたせ
排気の消音器を兼用させるとともに、その消音材３によ
り排気の流れが阻害されて加速されることを利用して流
れに剥離を生じさせることなく排気ディフューザー１の
外筒を下流に向けて３０〜４０°と急拡大させており、
ガスタービンの排気における騒音低減のためにはガスタ
ービンの排気の流れに剥離を生じさせないこと、および
ボイラー５や脱硝装置などの入口における流速を下げる
ために流路面積を充分に大きく確保することが必要な条
件であるが、本排気ディフューザーにおいては内筒４を
支持するストラット２に吸音材３を貼張して消音効果を
もたせ排気の消音器と兼用させるとともに、ストラット
２の個数を適切に選択し太くすることにより排気の流れ
を加速して流れに剥離を生ずることなく外筒をスムーズ
に拡大させている。また、ストラット２の形状は排気の
流れに剥離を生じさせないように前後が逆向きの翼型に
形成されているうえ、排気ダクト６を短くすることを可
能にしたことによって内筒４後端からボイラー５に至る
までの長さが短くなっている。 【００１０】このようにストラット２に消音機能をもた
せることにより排気の消音器を省略することができる。
また、ストラット２に消音材３を貼張したことにより排
気の流れが阻害されて加速されることを利用して流れに
剥離を生じさせることなく排気ディフューザー１の外筒
を下流に向けて急拡大させることが可能となり、流路断
面積を大きく確保することができる。従って、この排気
ディフューザー１を急拡大させることができる分だけ排
気ダクト６を短くすることができ、排気の消音器を省略
することと合わせて設備のスペースおよびコストの低減
が図られる。また、渦流も生ぜず、低周波の騒音が発生
しない。排気ディフューザー１を急拡大させた分だけ排
気ダクト６の長さが短縮されるとともにボイラー５と排
気ディフューザー１の内筒４後端との間の長さが短縮さ
れるので、内筒４の下流端に渦流が発生しなくなる。 【００１１】 【発明の効果】本発明に係る排気ディフューザーは前記
のように構成されており、排気ダクトを短くすることが
できるので、設備のスペースおよびコストが低減すると
ともに内筒の下流端に渦流を生ぜず低周波の騒音が発生
しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の一実施例に係る排気ディフュー
ザーの断面図である。 【図２】図２は従来の排気ディフューザーの断面図であ
る。 【符号の説明】 １ 排気ディフューザー ２ ストラット ３ 吸音材 ４ 内筒 ５ ボイラー ６ 排気ダクト
ザーの断面図である。 【図２】図２は従来の排気ディフューザーの断面図であ
る。 【符号の説明】 １ 排気ディフューザー ２ ストラット ３ 吸音材 ４ 内筒 ５ ボイラー ６ 排気ダクト
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F01D 9/00 - 9/04,25/30
F02C 7/00
F04D 29/44,29/66
F01N 1/24
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 下流に向けて拡大して設けられ内部を排
気が流れる外筒と、該外筒の内面に突設されて同外筒内
に配置された内筒を支持するストラットと、同ストラッ
トの外周に貼張された吸音材とを備え、上記ストラット
は上流側より下流側で外周を太くした前後逆向きの翼型
に形成し、上記外筒は上記吸音材で排気の流れを阻害し
て加速することによる流れの剥離が生じない範囲内で最
大限の角度に下流に向けて拡大したことを特徴とする排
気ディフューザー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03814793A JP3513170B2 (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 排気ディフューザー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03814793A JP3513170B2 (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 排気ディフューザー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06248975A JPH06248975A (ja) | 1994-09-06 |
| JP3513170B2 true JP3513170B2 (ja) | 2004-03-31 |
Family
ID=12517312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03814793A Expired - Fee Related JP3513170B2 (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 排気ディフューザー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3513170B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9845689B2 (en) | 2011-03-29 | 2017-12-19 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Turbine exhaust structure and gas turbine |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19805115A1 (de) * | 1998-02-09 | 1999-08-19 | Siemens Ag | Abgasdiffusor |
| FR2905734B1 (fr) * | 2006-09-07 | 2012-07-13 | Airbus France | Dispositif permettant d'ameliorer l'efficacite des traitements acoustiques dans un conduit d'une motorisation d'aeronef |
| US8591184B2 (en) * | 2010-08-20 | 2013-11-26 | General Electric Company | Hub flowpath contour |
| JP5687641B2 (ja) * | 2012-02-20 | 2015-03-18 | 株式会社東芝 | 軸流排気タービン |
| JP5851900B2 (ja) * | 2012-03-21 | 2016-02-03 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 排気ディフューザおよびタービン |
-
1993
- 1993-02-26 JP JP03814793A patent/JP3513170B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9845689B2 (en) | 2011-03-29 | 2017-12-19 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Turbine exhaust structure and gas turbine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06248975A (ja) | 1994-09-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20031216 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040109 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |