JP6867189B2 - タービンノズル及びそれを備えたラジアルタービン - Google Patents
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Description
ラジアルタービンに用いられるタービンノズルであって、
中心軸線を有するリング状のハブと、
前記ハブの周方向に沿って、前記ハブの上に等角度間隔で配置された複数のノズルベーンと、
前記周方向において互いに隣り合う前記ノズルベーンの腹面と前記ノズルベーンの背面との間に形成された流路と、
を備え、
前記ハブの外周側から前記ハブの内周側に向かう方向を前記流路における作動流体の流れ方向と定義したとき、
前記流路は、前記流れ方向において、最小の流路断面積を有するスロートを含み、
前記スロートよりも前記流れ方向の下流側において、前記流路断面積が拡大しており、
前記スロートよりも前記流れ方向の下流側における前記ノズルベーンの高さは、前記スロートにおける前記ノズルベーンの高さよりも大きく、且つ、前記流れ方向の上流側から下流側に向かって徐々に増加し、
前記複数のノズルベーンのそれぞれの翼形中心線は、第1の部分及び第2の部分を含み、
前記第1の部分は、前記翼形中心線の上流端から第1の点までの部分であり、前記第1の点は、前記翼形中心線が前記中心軸線に向かう方向へ湾曲し始める点であり、
前記第2の部分は、前記第1の点から前記翼形中心線の下流端までの部分である、タービンノズルを提供する。
作動流体が理想流体であると仮定した場合、ノズルの出口における作動流体の流速は、下記式(1)によって表される。
Cp:定圧比熱
T01:スロートにおける静温
Pexit:ノズルの出口における静圧
P00:ノズルの入口における静圧
κ:比熱比
V:作動流体の流速
a:音速
κ:比熱比
R:作動流体のガス定数
T00:作動流体の静温
A*:ノズルの最小の流路断面積
M:マッハ数
κ:比熱比
ラジアルタービンに用いられるタービンノズルであって、
中心軸線を有するリング状のハブと、
前記ハブの周方向に沿って、前記ハブの上に等角度間隔で配置された複数のノズルベーンと、
前記周方向において互いに隣り合う前記ノズルベーンの腹面と前記ノズルベーンの背面との間に形成された流路と、
を備え、
前記ハブの外周側から前記ハブの内周側に向かう方向を前記流路における作動流体の流れ方向と定義したとき、
前記流路は、前記流れ方向において、最小の流路断面積を有するスロートを含み、
前記スロートよりも前記流れ方向の下流側において、前記流路断面積が拡大しており、
前記スロートよりも前記流れ方向の下流側における前記ノズルベーンの高さは、前記スロートにおける前記ノズルベーンの高さよりも大きく、且つ、前記流れ方向の上流側から下流側に向かって徐々に増加し、
前記複数のノズルベーンのそれぞれの翼形中心線は、第1の部分及び第2の部分を含み、
前記第1の部分は、前記翼形中心線の上流端から第1の点までの部分であり、前記第1の点は、前記翼形中心線が前記中心軸線に向かう方向へ湾曲し始める点であり、
前記第2の部分は、前記第1の点から前記翼形中心線の下流端までの部分である。
第1〜第3態様のいずれか1つのタービンノズルと、
前記タービンノズルの内側に配置されたタービンホイールと、
を備えたものである。
11 動翼
12 シャフト
13 タービンホイールのハブ
14 タービンノズル
16 シュラウド壁
22 タービンノズルのハブ
22p ハブの上面
24 ノズルベーン
24p 腹面
24q 背面
24r 上面
27 流路
27a 収縮部
27b スロート
27c 末広部
100 ラジアルタービン
102 凝縮器(復水器)
104 ポンプ
106 蒸発器(蒸気発生器)
108 発電機
110 ランキンサイクル回路
112 熱源
114 ダクト
200 発電システム
O 回転軸線
L 翼形中心線
Claims (3)
- ラジアルタービンに用いられるタービンノズルであって、
中心軸線を有するリング状のハブと、
前記ハブの周方向に沿って、前記ハブの上に等角度間隔で配置された複数のノズルベーンと、
前記周方向において互いに隣り合う前記ノズルベーンの腹面と前記ノズルベーンの背面との間に形成された流路と、
を備え、
前記ハブの外周側から前記ハブの内周側に向かう方向を前記流路における作動流体の流れ方向と定義したとき、
前記流路は、前記流れ方向において、最小の流路断面積を有するスロートを含み、
前記スロートよりも前記流れ方向の下流側において、前記流路断面積が拡大しており、
前記スロートよりも前記流れ方向の下流側における前記ノズルベーンの高さは、前記スロートにおける前記ノズルベーンの高さよりも大きく、且つ、前記流れ方向の上流側から下流側に向かって徐々に増加し、
前記複数のノズルベーンのそれぞれの翼形中心線は、第1の部分及び第2の部分を含み、
前記第1の部分は、前記翼形中心線の上流端から第1の点までの部分であり、前記第1の点は、前記翼形中心線が前記中心軸線に向かう方向へ湾曲し始める点であり、
前記第2の部分は、前記第1の点から前記翼形中心線の下流端までの部分であり、
前記中心軸線を含む平面と前記翼形中心線とのなす角度を角度βと定義したとき、
前記第1の部分において前記角度βの平均変化率が正の値であり、
前記第2の部分は、前記角度βの前記平均変化率が正の値から負の値へと変化する第2の点を含み、
前記第2の点から前記下流端までの区間において、前記角度βの前記平均変化率が負の値である、タービンノズル。 - 前記中心軸線を含む平面と前記翼形中心線とのなす角度を角度βと定義したとき、
前記角度βは、前記第2の部分のうち前記下流端を含む所定の長さの区間において線形に変化している、請求項1に記載のタービンノズル。 - 請求項1又は2に記載のタービンノズルと、
前記タービンノズルの内側に配置されたタービンホイールと、
を備えた、ラジアルタービン。
Priority Applications (4)
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---|---|---|---|
JP2017038477A JP6867189B2 (ja) | 2017-03-01 | 2017-03-01 | タービンノズル及びそれを備えたラジアルタービン |
US15/895,104 US10677077B2 (en) | 2017-03-01 | 2018-02-13 | Turbine nozzle and radial turbine including the same |
EP18158388.1A EP3369894B1 (en) | 2017-03-01 | 2018-02-23 | Turbine nozzle and radial turbine including the same |
CN201810156566.1A CN108533332B (zh) | 2017-03-01 | 2018-02-24 | 涡轮喷嘴以及具备涡轮喷嘴的径流式涡轮机 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017038477A JP6867189B2 (ja) | 2017-03-01 | 2017-03-01 | タービンノズル及びそれを備えたラジアルタービン |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2018145812A JP2018145812A (ja) | 2018-09-20 |
JP6867189B2 true JP6867189B2 (ja) | 2021-04-28 |
Family
ID=63588693
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2017038477A Active JP6867189B2 (ja) | 2017-03-01 | 2017-03-01 | タービンノズル及びそれを備えたラジアルタービン |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP6867189B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP6866187B2 (ja) * | 2017-03-01 | 2021-04-28 | パナソニック株式会社 | タービンノズル及びそれを備えたラジアルタービン |
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2017
- 2017-03-01 JP JP2017038477A patent/JP6867189B2/ja active Active
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018145812A (ja) | 2018-09-20 |
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