JP6017755B2

JP6017755B2 - Exhaust gas diffuser

Info

Publication number: JP6017755B2
Application number: JP2010224450A
Authority: JP
Inventors: ディーペッシュ・ディニッシュ・ナンダ
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2009-10-15
Filing date: 2010-10-04
Publication date: 2016-11-02
Anticipated expiration: 2030-10-04
Also published as: JP2011085134A; CN102042048B; CH701954B1; US20110088379A1; CH701954A2; CN102042048A; DE102010038020A1

Description

本発明は、タービンに関し、具体的にはガスタービン及び蒸気タービンで使用するためのディフューザに関する。 The present invention relates to turbines, and more particularly to diffusers for use in gas turbines and steam turbines.

一般的なガスタービンは、ロータの最終段バケットに結合したディフューザコーン又はディフューザを含む。ディフューザは一般的に、排気ガスの運動エネルギーを減少させることによって該排気ガスの静圧を増大させる働きをする。一般的に、この働きは、排気ガス流れの方向にディフューザの断面積を増大させることによって達成することができる。 A typical gas turbine includes a diffuser cone or diffuser coupled to the last stage bucket of the rotor. The diffuser generally serves to increase the static pressure of the exhaust gas by reducing the kinetic energy of the exhaust gas. In general, this can be achieved by increasing the cross-sectional area of the diffuser in the direction of the exhaust gas flow.

言うまでもなく、ディフューザは、完全に効率的であるとは言えない。排気ガスディフューザにおける損失及び乱流発生の１つの原因は、ストラット及び流路との流れ相互作用によるものである。ストラットは、ロータ荷重負荷を中心部から外側ケーシング（外側壁）に伝達する構造部材であり、次に外側ケーシングは、その荷重負荷を基礎に伝達する。空気力学的には、ストラットにより、ディフューザのディフューザ内側及び外側壁間に閉塞部が生じる。内側壁は一般的に、ロータシャフトの一部分及び可能性があるその他の要素を囲む。 Needless to say, diffusers are not completely efficient. One cause of loss and turbulence generation in exhaust gas diffusers is due to flow interactions with struts and flow paths. The strut is a structural member that transmits the rotor load load from the central portion to the outer casing (outer wall), and the outer casing then transmits the load load to the foundation. Aerodynamically, the struts create a blockage between the diffuser inner and outer walls. The inner wall typically surrounds a portion of the rotor shaft and possibly other elements.

ストラットとの流れ相互作用による損失は、高タービン流出マッハ数で増幅されるおそれがあり、この高タービン流出マッハ数は、ハブ流路近くに大きな流量が集中する大流量タービン作動条件及び高流速分布によって促進される可能性がある。ストラットは一般的に、意図的に最も大きい拡散勾配の領域にしてあるディフューザ入口の近くに設置される。従って、この領域で生じるあらゆる損失は、ディフューザシステム全体の性能及び音響挙動に大きな影響を有するおそれがある。 Loss due to flow interaction with struts can be amplified by the high turbine outflow Mach number, which is a high flow turbine operating condition and high flow velocity distribution where a large flow rate is concentrated near the hub flow path. May be promoted by. The struts are generally installed near the diffuser inlet, which is intentionally the region of greatest diffusion gradient. Thus, any loss that occurs in this area can have a significant impact on the overall performance and acoustic behavior of the diffuser system.

国際公開第２００６／００３０７１号International Publication No. 2006/003071

本発明の１つの態様によると、排気ガスディフューザ用の中心ボディを開示する。本中心ボディは、外側壁と、外側壁から離隔して配置されかつ該中心ボディの流入位置及び終端部間に連続湾曲部を形成した内側壁とを含む。 In accordance with one aspect of the present invention, a central body for an exhaust gas diffuser is disclosed. The central body includes an outer wall and an inner wall that is spaced apart from the outer wall and that forms a continuous curved portion between the inflow position and the end portion of the central body.

本発明の別の態様によると、排気ガスディフューザを開示する。本ディフューザは、ガスタービンに結合される入口を有する中心ボディを含み、中心ボディは、外側壁、内側壁、及び入口の下流の終端部を有し、内側壁は、流入位置から終端部まで連続湾曲部を形成する。中心ボディは、該中心ボディの終端部に結合した第２の部分を含む。 According to another aspect of the present invention, an exhaust gas diffuser is disclosed. The diffuser includes a central body having an inlet coupled to a gas turbine, the central body having an outer wall, an inner wall, and a terminal end downstream of the inlet, the inner wall being continuous from the inlet position to the terminal end. A curved portion is formed. The central body includes a second portion coupled to the terminal end of the central body.

本発明のさらに別の態様は、ガスタービンに関し、本ガスタービンは、該ガスタービンの一部分を囲むタービンケーシングを含む。本ガスタービンはまた、タービンケーシングに結合した排気ガスディフューザを含み、排気ガスディフューザは、ガスタービンに結合される入口を有する中心ボディを含み、中心ボディは、外側壁、内側壁、及び入口の下流の終端部を有し、内側壁は、流入位置から終端部まで連続湾曲部を形成する。 Yet another aspect of the invention relates to a gas turbine, wherein the gas turbine includes a turbine casing surrounding a portion of the gas turbine. The gas turbine also includes an exhaust gas diffuser coupled to the turbine casing, the exhaust gas diffuser including a central body having an inlet coupled to the gas turbine, the central body having an outer wall, an inner wall, and downstream of the inlet. The inner wall forms a continuous curved portion from the inflow position to the end portion.

これらの及びその他の利点並びに特徴は、図面と関連させて行った以下の説明から一層明らかになるであろう。 These and other advantages and features will become more apparent from the following description taken in conjunction with the drawings.

本発明は、本明細書と共に提出した特許請求の範囲において具体的に指摘しかつ明確に特許請求している。本発明の前述の及びその他の特徴並びに利点は、添付図面と関連させて行った以下の詳細な説明から明らかである。 The invention is specifically pointed out and distinctly claimed in the claims appended hereto. The foregoing and other features and advantages of the present invention will be apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings.

従来技術のディフューザの断面側面図。Sectional side view of a prior art diffuser. 一実施形態によるディフューザの断面側面図。1 is a cross-sectional side view of a diffuser according to one embodiment. 図１に示すディフューザ内に存在する可能性がある乱流運動エネルギーを示す図。The figure which shows the turbulent kinetic energy which may exist in the diffuser shown in FIG. 図２に示すディフューザ内に存在する可能性がある乱流運動エネルギーを示す図。The figure which shows the turbulent kinetic energy which may exist in the diffuser shown in FIG. 中心ボディにおける半径のスパンにわたる乱流強さの変化を示すグラフ。A graph showing the change in turbulence intensity over a span of radius in the central body. 一実施形態による別のディフューザの断面側面図。FIG. 6 is a cross-sectional side view of another diffuser according to one embodiment. 一実施形態によるさらに別のディフューザの断面側面図。FIG. 6 is a cross-sectional side view of yet another diffuser according to one embodiment. 図２に示すようなディフューザ内における乱流運動エネルギーを示す図。The figure which shows the turbulent kinetic energy in a diffuser as shown in FIG. 図７に示すようなディフューザ内における乱流運動エネルギーを示す図。The figure which shows the turbulent kinetic energy in a diffuser as shown in FIG.

詳細な説明は、図面を参照しながら実施例によって、本発明の実施形態をその利点及び特徴と共に説明する。 The detailed description explains embodiments of the invention, together with advantages and features, by way of example with reference to the drawings.

本発明の一実施形態では、流路面積は、ストラット通路においてディフューザ内側バレル（内側壁）を成形することにより制御される。この流路の成形は、ストラットの上流及び下流における形状変更の制御により、多くの場合生じがちな壁からの流れ剥離による制約を克服して内側壁流路形状を成形しながら、最大ストラット厚さの位置であるディフューザ内の最少面積セクションにおいて最大開口を有するようにすることによって達成される。中心ボディ終端部は、中心ボディ半径及びディフューザ内側壁角度の関数である。同様に、ケーシングは、外側壁の終端部半径を保持した状態で成形されかつ半径方向スワールの関数である。具体的には、また内側壁が１以上の「平坦」セクションを含む従来技術と対照的に、一実施形態では、内側壁は、該内側壁がディフューザの中心ボディセクションの入口から終端部まで湾曲するように形成することができる。得られた結果は、ストラット閉塞部の減少であり、従ってストラットによる損失の低下である。別の実施形態では、外側壁は、ストラットの上流で成形することができ、従ってエンジン輸送限界により制約される可能性がある外側壁外径を拡大させることなく、ストラットにわたるマッハ数を低下させることができる。 In one embodiment of the present invention, the flow area is controlled by shaping the diffuser inner barrel (inner wall) in the strut passage. The flow path is formed by controlling the shape change upstream and downstream of the struts to overcome the limitations due to flow separation from the wall in many cases, while shaping the inner wall flow path shape while maintaining the maximum strut thickness. This is accomplished by having the largest opening in the smallest area section in the diffuser at the position of The center body termination is a function of the center body radius and the diffuser inner wall angle. Similarly, the casing is shaped while retaining the outer wall termination radius and is a function of the radial swirl. Specifically, and in contrast to the prior art, where the inner wall includes one or more “flat” sections, in one embodiment, the inner wall is curved from the inlet to the end of the central body section of the diffuser. Can be formed. The result obtained is a reduction in strut obstruction and thus a reduction in loss due to struts. In another embodiment, the outer wall can be molded upstream of the strut, thus reducing the Mach number across the strut without increasing the outer wall outer diameter that may be constrained by engine transport limits. Can do.

図１は、従来技術のディフューザ１００の断面側面図を示している。ディフューザ１００は、中心ボディ部分１０２及び第２の部分１０４を含む。中心ボディ部分１０２及び第２の部分１０４は、別個に形成されかつ使用中には互いに接合することができる。中心ボディ部分１０２は、ロータチャンバ１０６を含む。ロータチャンバ１０６は、作動の間にガスタービンロータ（図示せず）の一部分を囲む。 FIG. 1 shows a cross-sectional side view of a prior art diffuser 100. Diffuser 100 includes a central body portion 102 and a second portion 104. The central body portion 102 and the second portion 104 are formed separately and can be joined together during use. Central body portion 102 includes a rotor chamber 106. Rotor chamber 106 surrounds a portion of a gas turbine rotor (not shown) during operation.

中心ボディ部分１０２は、少なくとも第１の平面１１０及び第２の平面１１２で形成された内側壁１０８を有する。第１の平面１１０は、ハブ１１４から第２の平面１１２まで延びる。第２の平面１１２は、第１の平面１１０から中心ボディ終端部１１８まで延びる。第２の部分１０４は、ロータの一部分又はその他の要素を囲むように形成された円筒形チャネルを含むことができる。 The central body portion 102 has an inner wall 108 formed by at least a first plane 110 and a second plane 112. The first plane 110 extends from the hub 114 to the second plane 112. The second plane 112 extends from the first plane 110 to the central body end 118. The second portion 104 can include a cylindrical channel formed to surround a portion of the rotor or other element.

中心ボディ部分１０２はまた、内側壁１０８及び外側壁１２２間に形成された１以上のストラット１２０を含むことができる。ストラット１２０は、内側壁１０８及び外側壁１２２を互いに固定関係で保持する働きをする。ストラット１２０の数は、可変であり、一般に４個、５個又は１０個のいずれかである。 The central body portion 102 can also include one or more struts 120 formed between the inner wall 108 and the outer wall 122. The strut 120 serves to hold the inner wall 108 and the outer wall 122 in a fixed relationship with each other. The number of struts 120 is variable and is typically either 4, 5, or 10.

ディフューザ１００は、ガスタービン（図示せず）のアウトプットに一般的に結合したディフューザ入口１２４と、サイレンサに結合することができるディフューザ出口１２６とを有する。一般的に、図１に示す設計は、その意図した目的通りに作動することができるが、そのような設計は、１以上の欠点を有する可能性がある。最初に、上記したように、排気ガスディフューザにおける損失及び乱流発生の主な原因は、ストラット１２０との流れ相互作用である。この損失は、高タービン流出マッハ数（例えば、高いディフューザ入口１２４流入速度）で増幅されるおそれがあり、この高タービン流出マッハ数は、ハブ１１４流路近くに大きな流量が集中する大流量タービン作動条件及び高流速分布によって促進される可能性がある。ストラット１２０は一般的に、意図的に最も大きい拡散勾配の領域にしてあるディフューザ入口１２４の近くに設置される。従って、この領域で生じるあらゆる損失は、ディフューザシステム全体の性能に大きな影響を有するおそれがある。 Diffuser 100 has a diffuser inlet 124 that is generally coupled to the output of a gas turbine (not shown), and a diffuser outlet 126 that can be coupled to a silencer. In general, the design shown in FIG. 1 can work according to its intended purpose, but such a design can have one or more drawbacks. Initially, as noted above, the main cause of loss and turbulence generation in exhaust gas diffusers is flow interaction with struts 120. This loss can be amplified at high turbine outflow Mach numbers (eg, high diffuser inlet 124 inflow rate), which is a high flow turbine operation where a large flow rate is concentrated near the hub 114 flow path. May be facilitated by conditions and high flow rate distribution. The strut 120 is generally placed near the diffuser inlet 124 which is intentionally the region of greatest diffusion gradient. Thus, any loss that occurs in this area can have a significant impact on the overall performance of the diffuser system.

さらに、大きな乱流発生は、排気ガスディフューザの音響挙動及びサイレンサ設計に有害な影響を有し、また大きな乱流発生は、ディフューザに結合したＨＲＳＧの第１のチューブバンドルに振動を生じさせ、或いは該チューブバンドルに対する付加的振動源となる可能性があり、それにより、ＨＲＳＧ損傷が生じるおそれがある。 In addition, large turbulence generation has a detrimental effect on the exhaust diffuser's acoustic behavior and silencer design, and large turbulence generation causes vibration in the first tube bundle of the HRSG coupled to the diffuser, or It can be an additional source of vibration for the tube bundle, which can cause HRSG damage.

図２は、一実施形態によるディフューザ２００の実施例の断面側面図を示している。ディフューザ２００は、中心ボディ２０２及び第２の部分１０４を含む。作動中に、ガスタービンからの排気ガスは、矢印Ａで示す方向にディフューザを通って流れる。この説明において、ある物体が別の物体又は位置から矢印Ａの方向に移動している場合には、ある物体は、別の物体又は位置の「下流」にあり、またある物体が別の物体又は位置から矢印Ａの反対の方向に移動している場合には、ある物体は、別の物体又は位置の「上流」にある。 FIG. 2 shows a cross-sectional side view of an example of a diffuser 200 according to one embodiment. The diffuser 200 includes a central body 202 and a second portion 104. During operation, exhaust gas from the gas turbine flows through the diffuser in the direction indicated by arrow A. In this description, if an object is moving from another object or position in the direction of arrow A, the object is “downstream” of another object or position, and the other object is When moving from a position in the opposite direction of arrow A, one object is “upstream” of another object or position.

中心ボディ２０２は、内側壁２０４及び外側壁２０６を含む。ストラット１２０は、内側壁２０４を外側壁２０６と固定関係で保持する。内側壁２０４は、ロータの一部分がそれを通り抜ける内部チャンバ２０８を形成する。中心ボディ２０２はまた、入口２１１を含む。 The central body 202 includes an inner wall 204 and an outer wall 206. The strut 120 holds the inner wall 204 in a fixed relationship with the outer wall 206. Inner wall 204 forms an inner chamber 208 through which a portion of the rotor passes. The central body 202 also includes an inlet 211.

一実施形態によると、内側壁２０４は、流入位置２１０から中心ボディ終端部２１２まで湾曲している。一実施形態では、湾曲部(湾曲面)は、連続湾曲部(連続湾曲面)である。一実施形態では、湾曲部は、スプラインである。一実施形態では、内側壁は、流入位置２１０の下流の僅かな距離から中心ボディ終端部２１２まで湾曲している。一実施形態では、内側壁２０４は、中心ボディ終端部２１２からストラット１２０の１以上の上流の領域まで連続湾曲部を形成している。一実施形態では、流入位置２１０は、入口２１１及びストラット１２０間のあらゆる位置とすることができる。 According to one embodiment, the inner wall 204 is curved from the inflow location 210 to the central body end 212. In one embodiment, the curved portion (curved surface) is a continuous curved portion (continuous curved surface). In one embodiment, the curved portion is a spline. In one embodiment, the inner wall is curved from a small distance downstream of the inflow location 210 to the central body end 212. In one embodiment, the inner wall 204 forms a continuous curve from the central body end 212 to one or more upstream regions of the strut 120. In one embodiment, the inflow location 210 can be any location between the inlet 211 and the strut 120.

図２に示す実施形態の一部ではないが対比として図示しているのは、図１からの第１の平面１１０及び第２の平面１１２（破線で示す）である。図２から明らかなように、湾曲内側壁２０４を形成することにより、中心ボディ２０２の断面積が増大する。これにより、従来使用しているものより外側壁２０６の外径を拡大せずに、ストラット１２０によって生じる乱流を減少させることができる。別の実施形態では、湾曲内側壁２０４を利用することにより、より小径の外側壁２０６を可能にすることができる。 Although not part of the embodiment shown in FIG. 2, what is shown as a comparison is a first plane 110 and a second plane 112 (shown in broken lines) from FIG. As can be seen from FIG. 2, by forming the curved inner wall 204, the cross-sectional area of the central body 202 is increased. Thereby, the turbulent flow generated by the strut 120 can be reduced without enlarging the outer diameter of the outer wall 206 as compared with the conventional one. In another embodiment, the curved inner wall 204 can be utilized to allow for a smaller diameter outer wall 206.

図３及び図４は、それぞれ図１及び図２に示す中心ボディ１０２及び２０２内における乱流運動エネルギー（ｋ）を示している。Ｋは、速度の関数として定義されかつ（長さ²／時間²）のディメンションを有する。図３及び図４では、最低ｋ値（０．０〜１００ｍ²／ｓ²）を有する領域は、参照符号３０２で特定している。これらから分かるように、図３は、図４よりも非常に小さい低ｋ値を有する。従って、中心ボディ２０２の乱流運動エネルギーは、中心ボディ１０１よりも低い。より低いｋ値は、より低い損失を意味する。 3 and 4 show turbulent kinetic energy (k) in the central bodies 102 and 202 shown in FIGS. 1 and 2, respectively. K is defined as a function of velocity and has a dimension of (length ² / time ² ). In FIGS. 3 and 4, the region having the lowest k value (0.0 to 100 m ² / s ² ) is identified by reference numeral 302. As can be seen, FIG. 3 has a much lower k value than FIG. Therefore, the turbulent kinetic energy of the central body 202 is lower than that of the central body 101. A lower k value means a lower loss.

図５は、中心ボディ（ｙ軸）の長さのスパンにわたる乱流強さ（ｘ軸）の変化を示している。この実施例では、乱流強さは、Ｉ＝（（ｋ²／３）^1/2）／（中心ボディ入口における平均速度）として定義される。図５では、曲線４０２は、中心ボディ１０２についてのＩを表し、また曲線４０４は、中心ボディ２０２についてのＩを表している。両方の曲線１０２及び１０４の場合に、中心ボディは、１０個のストラット１２０を含む。 FIG. 5 shows the change in turbulence intensity (x axis) over the span of the length of the central body (y axis). In this embodiment, turbulence intensity is defined as ^{I = ((k 2/3} ) 1/2) / ( average speed in central inlet body). In FIG. 5, curve 402 represents I for center body 102 and curve 404 represents I for center body 202. In the case of both curves 102 and 104, the central body includes ten struts 120.

さらに、実験データによると、図２に示す実施形態の回復率（ＲＦ）は、図１の回復率よりも大きいことを示した。実際には、実験データによると、図２の実施形態と図１の実施形態との間で１０％のＲＦ増大の向上を示した。 Furthermore, experimental data showed that the recovery rate (RF) of the embodiment shown in FIG. 2 is greater than the recovery rate of FIG. In fact, experimental data showed a 10% increase in RF increase between the embodiment of FIG. 2 and the embodiment of FIG.

図６は、ディフューザ５０２の別の実施形態を示している。この実施形態では、ディフューザ５０２は、改良した外側壁５０４を含む。この実施形態における外側壁５０４は、該外側壁が湾曲部分５０６を含むように形成される。湾曲部分５０６は、ディフューザ５０２の入口５０８から該入口５０８の下流の位置まで延びる。一実施形態では、ディフューザ５０２は半径ｒを有し、また湾曲部分５０６は、ディフューザの中心線５１０から距離ｒ以上に延びることはない。一実施形態では、内側壁５１２は、図１又は図２のいずれかに示すように形成することができる。 FIG. 6 shows another embodiment of the diffuser 502. In this embodiment, the diffuser 502 includes a modified outer wall 504. The outer wall 504 in this embodiment is formed such that the outer wall includes a curved portion 506. The curved portion 506 extends from the inlet 508 of the diffuser 502 to a position downstream of the inlet 508. In one embodiment, the diffuser 502 has a radius r and the curved portion 506 does not extend from the diffuser centerline 510 beyond a distance r. In one embodiment, the inner wall 512 can be formed as shown in either FIG. 1 or FIG.

図７は、本発明のさらに別の実施形態の断面側面図を示している。図７に示すディフューザ６００は、中心ボディ６０２及び第２の部分６０４を含む。第２の部分６０４は、中心ボディ６０２とは別個に形成しかつ該第２の部分６０４の流入側壁６０５に沿って該中心ボディ６０２に接合することができる。言うまでもなく、中心ボディ６０２及び第２の部分６０４は、単体構造部材として形成することができる。 FIG. 7 shows a cross-sectional side view of yet another embodiment of the present invention. A diffuser 600 shown in FIG. 7 includes a central body 602 and a second portion 604. The second portion 604 can be formed separately from the central body 602 and joined to the central body 602 along the inflow sidewall 605 of the second portion 604. Needless to say, the central body 602 and the second portion 604 can be formed as a unitary structural member.

第２の部分６０４は、内側壁６１２を含む。一実施形態では、流入側壁６０５は、湾曲部６０６によって内側壁６１２に連結される。このことが、破線６０８及び６１０で例示するように従来技術とは異なる点である。 The second portion 604 includes an inner wall 612. In one embodiment, the inflow side wall 605 is connected to the inner side wall 612 by a curved portion 606. This is a point different from the prior art as illustrated by broken lines 608 and 610.

湾曲部６０６を利用することは、図８及び図９に示すように乱流運動エネルギーを減少させる利点がある。図８は、図２に示すようなディフューザ内における乱流運動エネルギーを示している。図８は、大きい乱流の領域である領域７０２、７０４及び７０６を含む。図９は、図７に示すような第２の部分６０４を備えたディフューザ内における乱流運動エネルギーを示している。図９に示すディフューザは、領域７０２、７０４及び７０６を含んでいない。このことは、図７に示すような第２の部分６０２を利用した構成では乱流がより少ないことを示している。 Using the curved portion 606 has an advantage of reducing turbulent kinetic energy as shown in FIGS. FIG. 8 shows the turbulent kinetic energy in the diffuser as shown in FIG. FIG. 8 includes regions 702, 704, and 706, which are regions of large turbulence. FIG. 9 shows the turbulent kinetic energy in a diffuser with a second portion 604 as shown in FIG. The diffuser shown in FIG. 9 does not include regions 702, 704, and 706. This indicates that there is less turbulence in the configuration using the second portion 602 as shown in FIG.

本発明の様々な実施形態は、説明を簡単にするために別々に示してきたことを理解されたい。さらに、本明細書に開示したあらゆる実施形態は、本明細書におけるあらゆるその他の実施形態と組合せることができることを理解されたい。例えば、図２の湾曲内側壁は、図６に示すような湾曲外側壁を有するディフューザで実施することができる。さらに、図２及び図６に示す実施形態のいずれか又は両方は、図７に示すような第２の部分を含むことができる。 It should be understood that the various embodiments of the invention have been shown separately for ease of explanation. Further, it should be understood that any embodiment disclosed herein may be combined with any other embodiment herein. For example, the curved inner wall of FIG. 2 can be implemented with a diffuser having a curved outer wall as shown in FIG. In addition, either or both of the embodiments shown in FIGS. 2 and 6 can include a second portion as shown in FIG.

限られた数の実施形態に関してのみ本発明を詳細に説明してきたが、本発明がそのような開示した実施形態に限定されるものではないことは、容易に理解される筈である。むしろ、本発明は、これまで説明していないが本発明の技術思想及び技術的範囲に相応するあらゆる数の変形、変更、置換え又は均等な構成を組込むように改良することができる。さらに、本発明の様々な実施形態について説明してきたが、本発明の態様は説明した実施形態の一部のみを含むことができることを理解されたい。従って、本発明は、上記の説明によって限定されるものと見なすべきではなく、本発明は、特許請求の範囲の技術的範囲によってのみ限定される。 Although the present invention has been described in detail only with respect to a limited number of embodiments, it should be readily understood that the invention is not limited to such disclosed embodiments. Rather, the invention can be modified to incorporate any number of variations, alterations, substitutions or equivalent arrangements not heretofore described, but which are commensurate with the spirit and scope of the invention. Moreover, while various embodiments of the invention have been described, it is to be understood that aspects of the invention can include only some of the described embodiments. Accordingly, the invention is not to be seen as limited by the foregoing description, but is limited only by the scope of the claims.

１００、２００、５０２、６００従来技術のディフューザ
１０２、２０２、６０２中心ボディ部分
１０４、６０４第２の部分
１０６ロータチャンバ
１０８、２０４、５１２、６１２内側壁
１１０第１の平面
１１２第２の平面
１１４ハブ
１１８、２１２中心ボディ終端部
１２０ストラット
１２２、２０６、５０４外側壁
１２４、２１１、５０８ディフューザ入口
１２６ディフューザ出口
２０８内部チャンバ
２１０流入位置
３０２低ｋ値領域
４０２、４０４湾曲部
５０６、６０６外側壁の湾曲部分
５１０中心線
６０５流入側壁
６０８、６１０破線
７０２、７０４、７０６大きい乱流の領域 100, 200, 502, 600 Prior art diffuser 102, 202, 602 Central body portion 104, 604 Second portion 106 Rotor chamber 108, 204, 512, 612 Inner wall 110 First plane 112 Second plane 114 Hub 118, 212 Central body end portion 120 Struts 122, 206, 504 Outer wall 124, 211, 508 Diffuser inlet 126 Diffuser outlet 208 Inner chamber 210 Inflow position 302 Low k value region 402, 404 Curved portion 506, 606 Curved portion of outer wall 510 Center line 605 Inflow side wall 608, 610 Broken line 702, 704, 706 Large turbulent region

Claims

A central body (202, 602) for an exhaust gas diffuser in which exhaust gas flows axially,
Outer walls (206, 504);
And an inner wall (204) disposed away from the outer wall, the inner wall forming a concave continuous curved portion between the inflow position (210) and the terminal end (212) of the central body. ,
The central body has a second portion (604) having an inflow side wall (605) connected to a second portion inner side wall (612) by a curved portion (606), and a rotor axially downstream side of the end portion. A central body, characterized by being combined.

The central body of claim 1, comprising one or more struts (120) coupled between the inner and outer walls.

The central body according to claim 2, wherein the inflow position is located upstream of one or more struts, and the terminal end is located downstream of the struts.

The central body according to any one of the preceding claims, wherein the outer wall includes a curved portion (506) extending from the inlet (508) to a position downstream of the inlet.

The central body according to any one of claims 1 to 4, which is used in combination with a gas turbine.

An exhaust gas diffuser comprising a central body (202, 602) having an inlet (211) coupled to a gas turbine, the exhaust gas flowing axially;
The central body has an outer wall (206, 504), an inner wall (204) and a terminal end (212) downstream of the inlet;
The inner wall forms a concave continuous curved portion from the inflow position to the end portion, and the exhaust gas diffuser further includes a second portion (104, 604) coupled to the downstream side in the rotor axial direction of the end portion of the central body. ,
Exhaust gas characterized in that the central body is combined with a second part (604) having an inflow side wall (605) connected to a second part inner wall (612) by a curved part (606) Diffuser.

The exhaust gas diffuser according to claim 6, which is used in combination with a gas turbine.

The exhaust gas diffuser according to claim 6 or 7, wherein the outer wall forms a curved portion from the inlet to a position downstream of the inlet.

The exhaust gas diffuser of claim 6, wherein the central body includes an internal chamber (208) for receiving the rotor formed between the inner walls.