JPH0319882B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は軸流蒸気タービンの段に関し、特に
最終段の効率を高めることによつてタービンの総
合効率を高めるための軸流蒸気タービン最終段の
改良に関する。

蒸気タービンの段は、典型的に円周方向に一定
間隔を保つて整列された複数（またはセツト）の
固定ノズル仕切りと、タービンロータに沿つた所
定の軸方向位置においてタービンロータに固着さ
れ段の対応する複数のノズル仕切りから下流側に
作動的に定間隔を保ちかつ円周方向に定間隔を保
つた複数（またはセツト）の回転羽根または動翼
とを含む仕切板からなる。１つの段のノズル仕切
りはその隣り上流側の段から排出される蒸気をそ
の１つの段と共同する対応する複数の動翼上に向
ける。本明細書における用語「上流」および「下
流」はタービンを通過する蒸気の一般的な軸方向
の流れに関して用いられる。

基本的に、エネルギーは弾性作動流体（一般に
蒸気）によつて蒸気タービンのロータおよび動翼
アセンブリに与えられる。蒸気は仕切板の複数の
ノズル仕切りを出てタービン・ハウジングの内部
ケーシングによつて画定される一般に円筒形室に
入る。シヤフトまたはロータはその円筒形室内に
同軸かつ回転自在に取り付けられる。一般に大型
の蒸気タービンは数個の段を含み、各段はロータ
シヤフト上の隣接の段から軸方向に一定の間隔を
保ち、かつそれらの段は蒸気がタービンに入る点
の近くにある第１または最上流の段からタービン
の排気導管または排気室の近くにあるタービンの
最終または最下流の段へと順次その直径を増す。
低圧タービンの排気室から、使用済蒸気は最終的
に復水器に移送される。一般に、最終段のロータ
動翼の出力圧力に対する入口圧力の比は、それぞ
れタービンの他の全ての段からの動翼に関して最
大である。

蒸気は段の複数のノズル仕切りを通つて軸方向
所望の位置の室に入つて、作動流路を少なくとも
１つの方向に流通する。複流タービンにおける蒸
気は中心部に導入されて、それぞれの最終段へ一
般に逆の軸方向に流れる。作動流路は一般にター
ビンの軸方向に配置された段並びに各段における
タービン動翼の空力部分（一般に羽根または翼形
と呼ばれる）によつて囲まれた円周方向の作動部
分によつて画定される。各セツトの動翼は、ター
ビンのシヤフトおよび共同する動翼の回転によつ
て示されるように、得られる流体の運動エネルギ
ーの一部を機械的エネルギーに変えることによつ
て得られるエネルギーの一部を得る。

〔従来の技術〕

蒸気が作動流路に拘束されると、タービンは蒸
気がそのように拘束されない場合よりも高い効率
で作動する。ゼネラル・エレクトリツク社製の低
圧蒸気タービンに現在使用されている26インチ
（66cm）の最終段の動翼はタイワイヤによつて相
互に連結され、動翼の外先端部を連結するカバー
を含まない。カバーまたはカバー部品は、より長
い動翼、即ち30インチ（76cm）および33.5インチ
（85cm）の動翼を有する最終段からの一対の動翼
の外先端部分を一緒に連結するために使用されて
きた。最終段における複数のローラ動翼に対応す
る複数のカバーは動翼の半径方向に延在する先端
部分の回りに円周方向のバンドを形成する。この
カバーの円周方向バンドは、動翼の外先端部分を
通過する蒸気の半径方向流を制限することによつ
て蒸気が軸方向作動流路から逃げるのをある程度
防止する。ロータと動翼のアセンブリはタービン
のケーシング内で自由に回転しなければならな
い、従つてロータ動翼の半径方向延在先端部また
はカバーの外表面と、タービン・ケーシングの内
表面との間には半径方向のすきまがある。

低圧蒸気タービンの最終段における作動蒸気は
通常飽和ラインの下にある。従つて、水滴が最終
段のノズルおよび仕切板の領域などのような最終
段動翼の上流にできやすい。一般に、水滴は遠心
力によつてシヤフトから半径方向外側へ押しやら
れる。水滴は一般に低い絶体速度を有するけれど
も、特に最終段動翼の半径方向外側部に関する相
対速度は極めて速く、動翼先端の接線速度にほぼ
等しい。

最終段の動翼前縁に衝突する水滴はそれら動翼
前線の衝撃によるエロージヨン（侵食）をもたら
す。殆どのエロージヨンによる損傷は最終段のノ
ズル仕切り上に水の膜を形成する前段の凝縮水分
からもたらされる。水の膜は仕切り上を移動する
高速蒸気によつてもたらされる。水の膜は仕切り
上を移動する高速蒸気によつて連続的に切断され
た最終段のノズル仕切りの後縁に水滴を形成す
る。水滴は動翼前縁との起こりうる接触までノズ
ル仕切りの後縁間の短い距離を移動するので、水
滴は極めて高い絶体速度に加速されず、従つて回
転する動翼に関して比較的動かない障害物として
現れる。

約26インチ（66cm）長さの最終段の作動動翼を
含む低圧タービンの動翼先端近くの水滴の相対速
度は約472ｍ（1550ft）／秒である。水滴が動翼
の羽根に衝突する力は衝突する水滴の大きさまた
は質量および動翼に対する水滴の相対速度に関係
する。タービンの速度は実質的に他のパラメータ
ーによつて確定されるから、エロージヨン、低ト
ルクおよび効率の損失など水滴に起因する潜在的
問題はタービンの軸方向作動流路における水の量
および水滴の数と大きさを効果的に限定するター
ビンロータおよび動翼のアセンブリを提供するこ
とによつて最小にすることができる。

前述のように、タービンの最終段間の圧力比は
他の上流側の段と比較して最大である。また、最
終段の動翼間の圧力差は回転する羽根の最下部ま
たは半径方向内部と比較して回転する羽根の半径
方向外部の近くで一般に高い。従つて、最終段の
半径方向最外部の回転要素とケーシングの内表面
間の半径方向のすきまが大きい程、蒸気の損失が
多く、従つてタービン最終段の効率が低い。

有効なエネルギーを得るために、確実に最多の
作動蒸気が最終段の動翼に通され、かつ最終段の
動翼を迂回する作動蒸気が最少にされることが重
要である。動翼外側部の回りの蒸気流の損失を最
少にするために、従来の装置においては、動翼の
先端部およびカバーの半径方向反対側のタービ
ン・ケーシング内表面に密封用ストリツプが配置
されてきた。一般に、その密封用ストツプは動翼
の回りにリングを形成し半径方向内側の動翼先端
部方向へ延在してそれらの間の半径方向のすきま
を狭くしている。１つの段当たりに利用されるス
トリツプの数およびケーシング内表面上のストリ
ツプの軸方向の配置は、蒸気タービンにおける流
体力学の研究に基づく。密封用ストリツプは回転
する動翼の定常中心線のほぼ反対側にくるように
軸方向に配置されなければならない。

その定常中心線は、タービンが定格の速度で正
常運転されているときの動翼の中心線である。し
かしながら、動翼を装着したロータ・シヤフトは
蒸気の熱作用のために膨張するから、密封用スト
リツプの最適軸方向、すなわち定常中心線におけ
る配置が容易に確かめれない。また、回転する羽
根の軸方向の位置は、タービンの運転中、特にタ
ービンがその機械的負荷における一時的変化、ま
たは供給される蒸気の状態および体積における変
化をするときに変わる。

蒸気が最終段の作動流路を迂回して逃げるのを
防ぐ従来の試みは、動翼カバーの半径方向最外部
とケーシングの内表面間の半径方向のすきまに配
置された普通のラブリンスシールも含んでいる。
ラブリンスシールは典型的に動翼カバーから半径
方向に延在し、かつケーシングの内表面から内側
から突出する周フランジと共同するリブからな
る。ケーシング内表面からの突出物は水がケーシ
ングの内表面に沿つて最終段の動翼を通つて円滑
に流れるのを妨げ、水滴を突出物から最終段の作
動流路に落下させる。ラブリンスシールが使用さ
れる場合、シールの直ぐ上流にケーシングの内壁
を貫通して配置された水分除去流路が作動蒸気の
一部を該流路を介して逃がす。前記の密封用スト
リツプが使用される場合には、同様の水分除去流
路が必要である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

動翼外先端部の周囲の漏れ蒸気流はラブリンス
シールの組込みによつて少なくなるけれども、若
干の作動蒸気が最終段の動翼を通過することな
く、水分除去流路から失われる。さらに、水分除
去流路を介して排出する蒸気および水の圧力は最
終段の出力圧力から復水器への入力圧力よりも高
い。従つて復水器への漏れ蒸気流を最小にすべく
除水流路からの蒸気および水の圧力を調整するた
めに、除水流路を復水器に連結するための適当な
導管とオリフイスが必要である。

最高の運転効率を得るための蒸気タービン最終
段の設計は、一般に数回の設計変更と共に空気力
学、構造、および製造のような諸学提携の科学お
よび工学を利する必要がある。タービンにおける
最終段は他のいずれの段よりも蒸気から多くのエ
ネルギー（典型的に、タービン総出力の約10％）
を回収し、従つてタービンの総合効率に著しい影
響を与えるから、最終段の作動が段の最高効率を
生じることを保証することが特に重要である。タ
ービンの段の設計および作動を他の段と区別させ
る他の要素としては、(a)最終段を通る蒸気の体積
流量が他の段を通る体積流量より多く、従つて最
終段の動翼が最も長くて最高の応力を受けるこ
と、(b)可変排気圧力（上流段の出力は比較的一定
の圧力比である）、従つて可変の段圧力比、可変
エネルギー出力および可変空力の条件をもたらす
効率的な作動能力、(c)最終段における水分含量は
他の段よりも高いこと、および(d)最終段の動翼は
他の段の動翼に関して最高の先端速度、最高の流
れ速度および最大の３次元流効果を有することが
含まれる。

低圧タービン、即ち最終段からの蒸気出力設計
圧力が水銀対目盛で約5.0インチ（12.7cm）以下
であるタービン最終段の動翼は一般に長くて薄い
動翼の輪郭を有するので、タービン運転中に動翼
に作用する遠心力のために解ねん（ねじれをなく
すること）作用を受ける。タービンの動翼がター
ビンの正常運転中に最適の空力関係を得るように
解ねんが生じることが望ましい。公称運転速度
3600rpmにおいて、先端部における動翼の速度は
26インチ（66cm）の最終段動翼では約472ｍ
（1550ft）／秒となり、これはタービンの羽根の
間を流流れる蒸気に相対的な超音速環境をつく
る。有害な衝撃波および対応する効率低下を防ぐ
ために、最終段の動翼を通る亜音速流から超音速
流への遷移領域の分布を制御することが重要であ
る。その上、最終段のノズル仕切りを通る超音速
蒸気流を得ることができる、そして同様に亜音速
流から超音速流への遷移領域は、所望の蒸気流状
態がノズル仕切りを経て最終段の動翼における入
力に維持されたことを保証するために制御されな
ければならない。ノズル仕切りを通通る不適当な
遷移領域は望ましくない衝撃模様のために効率の
低下をもたらす。亜音速流から超音速流への遷移
は、衝撃波を伴い、この衝撃波は圧力の不可逆的
損失をもらたす、即ち圧力は損失し、機械的エネ
ルギーの発生のために回収することができない。

低圧蒸気タービンの最終段に対して、ガスター
ビンは一般に動翼の解ねんを防ぐ一体構造のカバ
ーを動翼の先端上に使用する。ガスタービンの動
翼の形状は短くて太く、典型的には苛酷なガスタ
ービンの環境に抵抗する被膜を有する超合金で作
られる。ガスタービン最終段の排出圧力は比較的
一定、即ち大気圧である。そしてガスタービンを
通るガス流は開放方式であるが、蒸気タービンを
通る蒸気流、および後続の蒸気復水および水の再
加熱は閉鎖方式である。蒸気タービンは前述のよ
うに水の閉鎖や蒸気の復水の問題を経験するけれ
ども、ガスタービンの苛酷な環境は一般に蒸気タ
ービンには存在しないから、前記のことから一般
に、蒸気タービンの設計および製造技術者が特に
蒸気タービンに適用できる解決法を教示または示
唆するためのガスタービン技術に注意することは
期待できない。

〔問題点を解決するための手段〕

従つて、本発明の目的は、軸流蒸気タービンの
段から水分を早期に除去することなく、段の構成
要素を水分に起因する機械的損失から保護しなが
ら、軸流蒸気タービンの段の軸方向作動流路内に
蒸気を維持する密封装置を提供することである。

本発明のもう１つの目的は、低圧蒸気タービン
の最終段における亜音速から超音速への弾性流体
流遷移領域（即ち、遷音速膨張領域）の位置決め
に積極的な制御をして、運転中に有害な音速衝撃
の発生を防止することである。

さらに本発明の別の目的は、正常な運転状態中
に最終段の蒸気タービン動翼の解ねんを制御して
最適の空力配向を得ることである。

さらに本発明の別の目的は、仕切板と動翼との
最適の協同を提供して、所望の蒸気流を供給する
と共に、蒸気タービン最終段を通る弾性流体の低
平均環状速度において動翼最下部の分流によつて
示される再循環流の発生を遅延させることであ
る。

本発明による、弾性流体から利用できるエネル
ギーの少なくとも一部を機械的エネルギーに変換
する軸流タービンの段は、タービン・ロータの周
囲に固着され円周方向に整列された複数の動翼
と、隣接する動翼の先端部をそれぞれ連結する複
数の動翼カバーと、動翼カバーの各々の半径方向
外表面からそれぞれ半径方向外側へ延在する１つ
のリブと、隣接する動翼カバー上のリブに関して
接線方向に整列された各リブと、タービンのケー
シングに近接するが定間隔を保つ前記リブと、複
数の動翼から軸方向に一定間隔を保ち、ロータの
周囲に円周方向に配置され、複数のノズル仕切り
および最下部に該複数のノズル仕切りを固着させ
る内輪を含む仕切板からなる。ノズル仕切りの
各々はロータの回転軸から半径方向の基準線に関
して軸および接線方向の傾きを含むように配置さ
れる。内輪は、ノズル仕切りの前縁に隣接する外
側半径方向の広がりよりも大きいノズル仕切りの
先縁に隣接する外側半径方向の広がりを含む。さ
らに、複数のノズル仕切りの各々は、それらの間
に形成される流路が最小スロートと後縁スロート
を含むように隣接ノズル仕切りから一定の間隔を
保ち、その最小スロートはノズル仕切りの最下部
（谷部）においてノズル仕切りの前縁と後縁スロ
ートとの間に配置され、かつノズル仕切りの最下
部からの半径方向の距離を増した所で後縁スロー
トにさらに近接して配置され、それによつて流路
のヘリがノズル仕切りの半径方向の広がりの少な
くとも一部分の上に収斂−発散通路を画定する。

新規性であると考えられる本発明の特徴は特異
性と共に特許請求の範囲に示されている。しかし
ながら、発明の他の目的および利点と共に、操作
の機構および方法に関する発明自体は添付図面と
共に以下の詳細な説明を参照することによつて最
も良く理解できるであろう。

〔実施例〕

第１図は一般に先行技術による原理に従つた水
分除去装置を含む蒸気タービンを示す。蒸気の流
れは第１図および第２図において矢印で示す。
Wuらによる米国特許第4335600号は第１図のよ
うな蒸気タービンの部分切取り図を示しており、
それらの開示を参考のためここに引用する。第１
図および第２図には部分切取りの半径方向側面図
のみが示されているが、タービンはロータ、仕切
板および動翼のアセンブリ（図面にはこれらの半
径方向外側部分のみが示されている）を含むこと
を理解されたい。タービンの段は、ありほぞのよ
うな緊締手段３３によつてロータシヤフト１５に
固着された動翼３２を備えたロータ１１を示す第
３図を見ることによりさらによく理解できる。第
３図はロータシヤフト１５の回り360゜に延在する
タービン段セグメントの軸方向部分図である。同
じ参照数字はこの説明全体において類似の構成要
素を示す。

第１図において、動翼１２を含む段はタービン
の同軸ケーシング１４によつて囲まれている。ノ
ズル仕切り１０は動翼１２の上流にあつて、ター
ビン段の一部分である。ノズル仕切り１０は蒸気
流を動翼１２の羽根に向ける。ケーシング１４
は、貫通する半径方向の除水スロツト１８を含む
径向き内表面１６を有する。段の動翼をまだ通過
しない若干の蒸気がスロツト１８から逃げる。ス
ロツト１８は、水膜が密封ストリツプ２０によつ
て回転する動翼１２の方向へ偏向される前に、内
表面１６に沿つて軸方向に流れる水膜を除去す
る。前述のように、密封ストリツプ２０は蒸気流
を動翼１２の半径方向に延在する先端部の周囲を
半径方向すきま２２を通つて軸方向に限定するの
に有効であるが、スロツト１８はストリツプ２０
の直ぐ上流にないとケーシング内表面１６に沿つ
て流れる水を動翼１２の高速先端部へ向けること
になる。

第２図には、本発明の原理に従つて作製した蒸
気タービンの最終段が示されている。動翼３２の
上流に後縁３１を有するノズル仕切り３０は蒸気
を最終段の動翼に向ける。内表面３５を有するタ
ービン・ケーシング３４はロータおよび動翼のア
センブリを同軸に囲む。内表面３５は妨害を受け
ない流路を提供して、水を動翼３２の外側を経て
排気室（図示せず）そして最終的に復水器（図示
せず）へ流す。動翼３２の半径方向に延在する先
端部の回りの蒸気流を制限するために、単一のリ
ブ３６がカバーの半径方向外表面および動翼３２
の先端から半径方向外側に延在する（カバーは第
２図からは見えない）。リブ３６の半径方向の延
在は第３図に示されており、リブ３６は動翼３２
の半径方向に延在する部分または先端部１９を越
えて延在する。第２図に示すように、リブ３６の
半径方向に延在する縁は内表面３５に近接してい
る。半径方向のすきま３８は第１図に示したすき
ま２２と実質的に同一寸法を有する。例えば、半
径方向のすきまの寸法は、約26インチ（66cm）の
動翼長さを有する低圧タービンの最終段で0.15イ
ンチ（0.38cm）程度である。すきま３８は、ター
ビンの正常運転中に内表面３５に沿つた予想水流
を妨害させないのに十分な大きさである。

第３図に示すように動翼３２は、動翼３２をシ
ヤフト１５に固着するためのありほぞのような緊
締手段３３と、動翼３２の半径方向最内端部にお
けるルート部（又は最下部）３７と、動翼３２の
半径方向最外端部における先端部分１９からな
る。動翼３２は、Musickらによる米国特許第
3719432号に記載されている節およびスリーブ装
置を備えた隣の動翼に固定される。

第４図はカバー４４によつてそれぞれの半径方
向外端において連結された一対の動翼４０と４２
（動翼３２に類似する）の半径方向平面図を示す。
カバー４４の詳細な説明、カバーと動翼の先端部
との関係および全体としてのタービンについての
運転特性はMusickによる米国特許第3302925号に
開示されているので該特許を参照されたい。

カバー４４は半径方向外表面４５から伸びてい
るリブ４６を含む。リブ４６は第２図および第３
図にそれぞれ示すリブ３６と類似する。リブ４６
は、段の対応する複数の動翼先端を一緒に連接す
る複数のカバーによつて画定される外周面から半
径方向外側に延在する。リブ４６は隣接のカバー
５０のリブ４８および動翼４２のリブ６１と接線
方向に整列する。同様に、リブ４６は隣接のカバ
ー５４のリブ５２および動翼４０のリブ６３と接
線方向に整列する。

望ましい実施態様において、リブ４６の先端６
０はリブ６１の後端に近接し、リブ６１の先端は
リブ４８の後端６２に近接している。先および後
の称呼は第４図の矢印によつて示す回転方向に関
係する。同様にリブ４６の後端は動翼４０のリブ
６３の先端に近接し、リブ６３の後端はリブ５２
の先端に近接する。

リブ４６は、リブ５２，６３，６１，４８およ
び段の複数の動翼およびカバーに対応する他のリ
ブと共に、後述するように動翼の半径方向外側部
とタービンのケーシングとの間にシールを提供す
るのに有効な実質的に連続で半径方向に延在する
外周リング（第３図）２１を形成する。リブ付カ
バー４４が低圧蒸気タービン・ユニツトの最終段
に使用される場合には、リング２１（第３図）が
半径方向のすきま３８（第２図）を通る蒸気流に
対する唯一の障害物であるから、たまつてタービ
ン・ケーシング３４の内表面３５に沿つて軸方向
に流れる復水の膜を除去する必要がない。従つ
て、水分除去スロツト１８（第１図）は必要な
く、従つて省略することができる。半径方向のす
きま３８（第２図）の寸法は半径方向のすきま２
２（第１図）の寸法に類似するから、本発明によ
るタービン段の効率の改善は段を通る全蒸気流の
推定0.6％を節約することによつて達せられる。
推定0.6％の節約は水分除去スロツト１８（第１
図）を通る蒸気流の推定損失を表す。蒸気流0.6
％の節約は段の効率を高め、従つてタービンの全
効率を高める。

現在の望ましい実施態様において、リブ４６は
カバー４４の一体部品である。動翼は熱的刺激の
ために半径方向に膨張ししたり、タービン運転中
に経験する機械的作用のために半径方向に移動す
るから、リブ４６はケーシング３４の内表面３５
（第２図）の材料に関して比較的摩耗性材料から
なる。ロータ及び動翼のアセンブリが垂直軸およ
びケーシング３４の接触内表面３５から異常に回
転偏位すると、リブ４６の一部分は摩耗する。タ
ービン段の軸方向中心線は運転中ロータの熱膨張
や軸受アラインメントにおける変化などによつて
移動する。ここで説明する単一のリブ付カバー装
置の密封能力は段の中心線の軸移動によつて影響
を受けない。また、接線方向に整列した複数のリ
ブを含む単一のリブ付カバー装置はタービンの段
を囲むケーシング内表面に沿つて流れる水を有す
るタービン段にシールを提供するのに有効であ
り、従つて水分除去スロツト１８（第１図）を不
要にする。

第５ａ，５ｂおよび５ｃ図は本発明の原理に従
つて作製したリブの可能な２，３の横断面図を示
す。

半径方向のすきま３８（第２図）を通る蒸気流
はリブの形状に関係するから、リブの幾何学的形
状は重要な考慮事項である。半径方向に延在する
リブの縁はカバー近くのリブのベースと比較して
比較的狭いことが望ましい。他の特徴は、リブの
高さとベースの幅との比（その値は約1.7〜約2.0
の範囲内）、リブの高さと定常径向きすきまの距
離との比（その値は約1.7、望ましくは約2.0また
はそれ以上の値）、およびリブの半径方向に延在
する縁の幅と定常径向きすきまの距離との比（そ
の値は約0.10またはそれ以上）に関する。比2.0、
1.0および0.10はそれぞれ約26インチ（66cm）の
作動動翼長をもつたタービンの最終段における密
封手段としてリブの最高性能用に理輪的に提案さ
れた。運転時、前述のように単一リブの幾何学的
特徴は、半径方向のすきま３８（第２図）を通つ
てリブ３６とケーシング３４の内表面３５（第２
図）間に実際に物理的に存在する値よりも小さい
半径方向の空間に流入する蒸気を制限する。この
現象は物体力学において比較的よく知られている
くびれ理論によつて説明することができる。従つ
て、単一リブ３６は、リブ３６（第２図）が使用
されない場合に予想される半径歩行すきま３８
（第２図）を通る全流量から半径方向のすきま３
８を通る弾性流体または蒸気の流量を減らす。最
適に働くリブの横断面形状は流体力学の原理に従
つてオリフイスおよび他の密封装置を通る流体流
の研究に基づく。同一カバー上に軸方向一定間隔
の多数のリブは、カバー当たり１つだけのリブに
おけるほど半径方向のすきま３８（第２図）を通
る蒸気流を節約できず、従つて本発明に従つた単
一リブによつて得られる密封性能を高めることが
できないから、各カバー上に延在する単一リブは
重要である。さらに、軸方向定間隔の２つのリブ
の密封性能はそれらの間の軸方向間隔（これはす
きま３８（第２図）の大きさの関数である）に依
存する。第２のリブに対してリブ３６（第３図）
の密封性能を増大させるためには、リブ３６は第
２リブ間の軸方向の間隔は一般に本発明のカバー
４４（第４図）に収納できない程大きくなる。ま
た、動翼の半径方向外先端を越えて半径方向に延
在しない単一リブは前述のように蒸気流を節約し
ない。

第４図は線５−５についてリブの３つの半径方
向横断面図（これらは本発明の原理に従つて利用
することができる）を第５ａ，５ｂおよび５ｃ図
に示す。図示のリブは、前述の原理に従つて作製
できる唯一のリブではなくて、前記の環境下で効
率的に動作するリブの種類の例である。リブ６５
ａ，６５ｂ，および６５ｃはそれぞれ半径方向の
カバー外表面６４ａ，６４ｂおよび６４ｃの上に
延在する。蒸気流の方向は矢印で示し、第５ａ，
５ｂおよび５ｃ図における流れの方向を表す。第
５ａ図のリブ６５ａは台形横断面形状を有し、下
流側の面が傾斜して水平基準面から40゜以上、望
ましくは40゜〜60゜、最適には約45゜の傾斜角を形成
している。第５ｂ図は表面６４ｂに接し、比較的
広いベースから半径方向に延在する縁へ漸次狭く
なつている比較的広いベースを含むリブ６５ｂを
示す。リブ６５ａ，６５ｂおよび６５ｃの半径方
向延在の先端部は切り取られている。第５ｃ図に
示すリブ６５ｃは比較的直線で半径方向延在の上
流側壁面と、切頭の半径方向延在縁と、表面６４
ｃに接する比較的広いベースを有する。従つて、
その横断面図はそのベースから半径方向延在の縁
へ比較的徐々に狭くなつている。当業者は、本発
明の原理に従つてカバーの外表面から延在して動
作する種々の輪郭、形状および構造のリブの詳細
図を作ることができる。

第６図は本発明の別の実施態様を示す。カバー
７０はロータ動翼７２の先端を動翼７４の隣接ロ
ータの先端に連接する。カバー７６とカバー７７
はそれぞれ隣接の動翼を動翼７４と７２に連接す
る。半径方向延在のリブ７８はカバー７０の外表
面上に突出し、かつカバー７６と一体であるリブ
８０およびカバー７７の一体部品であるリブ８１
と接線方向に整列している。リブ８０の後端はリ
ブ７８の前端から一定の間隔を保つている。間隔
８２はリブ８０の後端とリブ７８の先端とを隔離
している。従つて、リブ７８は動翼４７の先端部
以上に突出しなくて、その近くで終わる、そして
リブ８０も同様に動翼７４の先端部の近くで終わ
る。同様の空間が隣接カバー７０と７７上の対応
するリブ間にある。ロータ動翼の半径方向延在先
端部の周囲および空間を通る蒸気流は、空間８２
および段の外周に沿つた同様の空間がタービン段
の複数のカバーと共同する複数のリブによつて形
成された実質的に連続の半径方向延在リングの比
較的小部分からなるので、この実施態様において
は比較的小さい。空間８２を通る蒸気流はタービ
ンが作動しているときは実質的に制限される。

本発明は、動翼の外先端の横穴とかみ合う横延
在テノン（又はタング）によつて動翼に連接され
るカバー、即ち図示の特殊なカバーと共に利用さ
れる。図示のカバーは典型的にサイドエントリ
ー・カバーと呼ばれ、前記米国特許第3302925号
に明確に記載されている。他の形式のカバーも前
記リブを利用することができる。本発明は、複数
のグループ化動翼からなる段の予め決めた動翼を
それぞれグループ化動翼を未だ連接していないグ
ループに連接することによつて実施することも可
能である。リブによつて形成された比較的連続の
半径方向延在リングにおける動翼のそれぞれのグ
ループ間には切れ目またはすきまがあるけれど
も、運転中動翼は切れ目を通る軸方向の蒸気流が
最少になるように回転する。本発明はカバーとリ
ブが動翼の一体部品を形成するように実施され
る。

第７図には本発明のもう１つの特徴を示す。第
７図の実線は、公称運転速度、例えば3600rpmに
おける自由放置の動翼４２（第４図）から予想さ
れる解ねん角度の量を示す。第４図に示すよう
に、ロータが回転し始めて運転速度、即ち
3600rpmに速度を増して行くと、動翼４２はその
先縁４３から矢印５１の方向と、動翼４２の後縁
４７から矢印５３の方向に解ねんされる傾向にあ
る。動翼４２が運転速度にあるとき、動翼４２の
空気力学およびその段の隣接動翼との関係はその
段から最高効率を得るためにできるだけ最適設計
仕様に近いことが望ましい。例えば、超音速流の
状態はFowlerらによる米国特許第3565548号に記
載されているような遷音速の動翼形状によつて制
御されることが望ましい。また、動翼４０，４２
からカバー４４のテノンへの応力は、形状の信頼
度を維持しかつカバー４４のテノンまたは動翼４
０，４２の対応するほぞ穴の損傷を防ぐために予
め決めた限度を越えないことが大切である。従つ
て運転速度での過ねじれの際に、所望の空気力学
形状を得るようにカバー４４のテノンへの荷重ま
たは応力を最小にするために、動翼４０と４２は
第７図の破線で示す量だけ余分に過ねじれを受け
る。有効量の過ねじれは、過ねじれでもカバー４
４が動翼４２の先端における若干の解ねんを抑制
することによつて、有害な動翼の振動を押さえる
助けをする機械的連結を提供するために運転速度
においてカバー４４のテノンへの予め決めた応力
を維持するように提供される。運転速度での動翼
４２の最適の空気力学配向において、発生する可
能性のある有害な機械的振動を減衰さすべく動翼
４２と４０間の機械的連結を維持するために、カ
バー４４と５０のテノンを予め決めた水準の応力
がかかることが望ましい。さらに前記米国特許第
3719432号に記載されている節とスリーブを結ぶ
装置は、運転速度において遠心力の半径方向外側
スラストのみが節と各スリーブ間の機械的連結を
提供するように整列することが望ましい。

第８図は本発明による最終段の接線図であつ
て、タービン最終段の隣（またはＬ−１）の段か
らの代表的な動翼も示す。仕切板１０５は先縁１
０４を含むノズル仕切り３０と、ノズル仕切り３
０の最下部を固持するための内仕切板リング１０
２からなる。ノズル仕切り３０の外側部または先
端部はケーシング３４に固着される。ノズル仕切
り３０の後縁３１は、後縁３１の半径方向最後部
が後縁３１の半径方向最内部よりもさらに半径方
向下流になるように軸方向に傾斜する。即ち、ノ
ズル仕切りの後縁３１はシヤフト１５のラジアル
軸に関して角度１１７まで傾斜する。角度１１７
は約5゜以下が望ましい。

第９図は第８図の線９−９についての半径方向
内側の図であつて、ノズル仕切り３０と隣接のノ
ズル仕切り１２０を示す。便宜上および理解しす
くするために、２つのノズル仕切りだけを示す。
ノズル仕切り３０，１２０と同一の相対的配置を
それぞれ有する複数のノズル仕切りは、仕切板１
０５（第８図）に配置されて、シヤフト１５の回
りを囲むことがわかる。

ノズル仕切３０の後縁３１および対応するノズ
ル仕切り１２０の後縁１２１は第９図において点
として見られる。後縁３１と後縁１２１は第９図
において点として見られる。後縁３１と後縁１２
１間の距離はノズル仕切りのピツチであつて記号
ｔで示される。ノズル仕切り３０の後縁３１から
ノズル仕切り１２０の吸込表面１２２上の最近接
点１０８までの距離は出口または後縁スロートと
呼ばれ、記号Ｓで示される。

ノズル仕切り３０と１２０間の流路１３０を通
る超音速流を制御するために、流路１３０はその
流れ面積を上流入口（ノズル仕切り３０と１２０
のそれぞれの先縁１０４と１２４の間）から流路
１３０の上流入口と下流出口（ノズル仕切り３０
と１２０のそれぞれの後縁３１と１２１の間）間
に配置された最小の流れ面積に減少し、次にその
最小流れ面積から流路１３０の下流出口へ流れ面
積を増大する。従つて流路１３０を通る収斂一発
散流路を形成する必要がある。流路１３０の最小
流れ面積は最小スロート（のど部）に生じる、そ
こで例えば、ノズル仕切り１２０の吸込表面１２
２上の点１１０からノズル仕切３０の圧力表面１
２５上の点１１２までの距離は最小であつて記号
S^*で示される。また、そのような場合に距離
（または間隔）の記号ＳおよびS′よりむしろそれ
ぞれ流れ面積ＡおよびA′で示すことが一般に行
われる。ノズル仕切りの最下部から半径方向の距
離の関数としての比ｓ／ｔも隣接仕切り間の空間
的関係を規定することも一般に用いられている。

第８図に戻るが、ノズル仕切り３０と１２０
（第９図）間のノズル仕切り１２０の吸込表面１
２２上の出口スロートを画定するノズル仕切り１
２０上の点１０８の軌路が示されていると共に、
ノズル仕切り３０と１２０間の最小スロート（第
９図）を画定するノズル仕切り１２０上の点１１
０の軌跡も示されている。ノズル仕切り３０の圧
力表面１２５上の点１１２（第９図）の対応する
軌跡は明確さのために第８図には示されていな
い。最小スロートの軌跡１１０はノズル仕切り３
０の先縁１０４の下流およびノズル３０の最下部
における点１０８の軌跡の上流で始まることが注
目される。ノズル仕切り３０と１２０（第９図）
間の最小スロートの軌跡１１０は、軌跡１１０が
軌跡１０８と合併する、即ち最小スロートS^*が
ノズル仕切り３０の最下部と先端との中間である
予め決めた点１１１において出口スロートＳと一
致して等しくなるまで、ノズル仕切り３０の最下
部から半径方向の距離を増すためにさらに下流、
または軌跡１０８の近くに単調に配置される。軌
跡１０８と軌跡１１０間の合併点１１１の外側半
径方向の広がりは必要な超音速流の制御量によつ
て決まる。典型的に、流路１３０（第９図）を介
した速度曲線は蒸気流の最高流速が最下部で生
じ、その速度は半径方向に除去される蒸気流にお
いて最下部からノズル仕切り３０の先端方向に減
少するようになつている。最高の効率を維持する
ためには、超音速衝撃の方向および発生を制御す
る必要がある。有害または予期しない衝撃は流路
１３０（第９図）を通る蒸気流をゆがめ、動翼３
２の入力に最適でない蒸気状態を与えて、段の効
率を下げる。

仕切板１０５の内輪１０２の半径方向外表面ま
たは外周１０３は蒸気流を制御して動翼３２の最
下部へ向けるような形状になつている。ノズル仕
切り３０の先端１０４から内輪１０２の外周１０
３上の点１０６までの外周１０３の形状は所定の
半径をもつた円弧であることが望ましい。従つ
て、ノズル仕切り３０の先縁１０４から点１０６
に至る内輪１０２の表面１０３の形状は外周１０
３の回り円周方向に円環体（またはドーナツ）の
部分的表面を画定する。内輪１０２の回りの点１
０６の軌跡は最小スロート・マージン１１０と出
口スロート・マージン１０８の中間に位置する円
である。点１０６からノズル仕切り３０の後縁３
１に至る表面１０３の形状は、伸ばした場合に先
縁１３６と動翼３２の最下部１３２との接合点で
交差する直線であることが望ましい。従つて、点
１０６からノズル仕切り３０の後縁３１に至る内
輪１０２の表面１０３の形状は表面１０３の回り
円周方向に切頭円錐の表面を画定する。もちろ
ん、共同する動翼の最下部へ半径方向内側に蒸気
流を向け、制御するのに有効な外周１０３の他の
形状および輪郭も仕様可能である。

第１０ａ図及び第１０ｂ図は簡略化された段を
通る蒸気流を示す。第１０ａ図には、最高効率を
得るのに望ましい蒸気流を矢印を付した流れ線で
示す。一般に膨脹する蒸気は、隣接の上流段（図
示せず）から本発明に従つてノズル仕切り２００
によつて動翼２１０に導入され動翼２１０を実質
的に軸方向に吐出する。第１０ｂ図には望ましく
ない蒸気流を矢印を付した流れ線で示す。

蒸気タービン、特に低圧タービンの最終段は、
典型的に平均軸環状速度V_axの関数として表され
る蒸気の可変排気体積流量で、効率に及ぼす該変
動の影響を最小に維持しながら運転されなければ
ならない。蒸気の排気堆積流量の変動は、最終段
を通る蒸気の質量流量がタービンの出力パワーと
ほぼ直線的に変わるからタービンによる出力パワ
ーの変動のため、および典型的なタービン運転環
境に対する排気圧力が一定でないから排気圧力の
変動のために生じる。タービンからの排気圧力は
復水器の設計と運転条件の関数であつて、主とし
て復水器に入る冷却水の温度に影響される。一般
に冷却用に大量の水が必要であつて、それは季節
の変化のために一年に渡つて温度変化をする天候
にさらされる水源から供給される。タービンの最
高出力設計負荷の約40％から約100％以内の負荷
での普通の復水器およびタービンの運転中に、最
終段を通る蒸気流は第１０ａ図に示すものに類似
する必要がある。最終段を通る蒸気流が減少する
とき、および（または）段の排気圧力が増大する
とき、速度の半径方向外側の成分が特に動翼にお
いて蒸気流に与えられ、それが動翼の最下部に始
まる流れの分離または流れの切れ（即ち、最高効
率に対する不適当な流れ）をもたらし、最終的に
は第１０ｂ図に示すような再循環蒸気流模様をも
たらす。再循環流は、効率を著しく下げるから有
害であつて避けなければならない。本発明の１つ
の面における、ノズル仕切りを含む仕切板および
動翼の特徴は、共働してそのような循環流の発生
を遅らせ、従つて従来の設計の段よりも広い範囲
の蒸気流および排気圧力の条件に渡つて最大効率
の運転をさせる。

第１１図には、本発明に従つて最終段の代表的
な圧力運転特性を示す。縦座標はノズル仕切り入
口圧力に対するノズル仕切り出口圧力P₂を表す。
ノズル仕切りの入口圧力は各目上はタービンのＬ
−１段からの出力圧力であつて一般にP_BOWLで示
される。横座標はノズル仕切りの最下部（シヤフ
トに最近接）から先端（ケーシングに最近接）に
至るラジアル・スパンを示す。ノズル仕切り上所
定の半径方向位置において、ノズル仕切りを横断
する出力圧力に対する入力圧力の比が約1.83より
大きいと、遷音速の（即ち、亜音速から超音速
の）流れ領域が所定の半径方向位置におけるノズ
ル仕切りによつて画定される流路内に生じる。遷
音速流の境界は第１１図に示されており、縦座標
を約54.6％（即ち、P_BOWL／P₂＝1.83またはP₂＝
0.546P_BOWL）の値でインターセプトする。第１１
図の曲線上の凡例は、タービン運転中に遭遇する
最高または設計平均軸環状速度V_ax（max）のパ
ーセントとしての平均軸環状速度V_axの代表値を
示す。

第１１図に示すように、V_ax＝V_ax（max）に対
して、ノズル仕切りの先端（約68％P_BOWL）と最
下部（約31％P_BOWL）との間の圧力P₂には比較的
大きな差（即ち、約37％P_BOWL）がある。この圧
力差は、ノズル仕切りと動翼間に接線方向の高速
度をもつた流れの慣性力によつて相殺される。
V_axが低下すると、例えばV_ax＝0.40V_ax（max）
では、最下部（約64％P_BOWL）と先端（約72％
P_BOWL）間の圧力差（約８％P_BOWL）はかなり少な
くなる。V_axが低下すると、ノズル仕切りと動翼
間の流れの慣性力も低下するが、V_axにおける同
じ減少に対してノズル仕切りの最下部と先端間の
圧力差ほど急速ではない。最終的に、V_axは蒸気
流がその流路を完全に満たすことができなくて、
前述のように再循環流が生じる値およびそれ以下
の値にまで低下しうる。

本発明によるノズル仕切り３０（第８図）と動
翼３２（第８図）の相互作用はタービンにおける
排気圧力および蒸気流の許容運転範囲を広げて再
循環流の発生を遅らせる。その許容範囲は、最下
部から半径方向所定の距離に延在するノズル仕切
りの領域間を流れる蒸気に、速度または運動量の
所定内側半径方向成分を加えることによつて広が
る。

加えられた運動量の内側半径方成分は蒸気流の
接線速度によつて生じる蒸気流の慣性力に対抗す
る、そしてその対抗は慣性力の大きさを効果的に
減少させることによつて動翼における最下部流の
分離および再循環流の発生を遅らせる。

第１２図には第８図の線１２−１２についての
部分ラジアル図を示す。仕切板１０５はシヤフト
１５の外周全体に延在する。ノズル仕切り３０の
後縁３１とノズル仕切１２０の後縁１２１とは同
一であつて、シヤフト１５の外周を囲む複数のノ
ズル仕切りを代表している。基準線１５０はシヤ
フト１５の回転軸を通つて半径方向の延在してい
る。後縁３１は基準線１５０に関して接線方向に
斜交する。基準線１５０とノズル仕切り３０の後
縁３１間の角度１５５は約12゜以下が望ましい。
従つて、本発明の一面におけるノズル仕切り３
０，１２０の軸および接線方向の傾斜、仕切板１
０５の内輪１０２の内壁輪郭、ノズル仕切り３０
と１２０間の最小スロートS^*（第９図）の位置決
め、および最下部における動翼間の収斂−発散流
路の位置決めが共同して段を通る再循環流の発生
を遅らせ、従つて従来の段設計よりも広範囲の蒸
気流条件および排気圧変化に渡つて最大効率を提
供する。

〔発明の効果〕

以上、タービンの段から早期に水分を除去する
ことなく水分による機械的損傷から段の構成要素
を保護しながら、軸流蒸気タービンの軸作動流路
内に蒸気を維持する密封装置を記載、説明した。
さらに、運転中に有害な音速衝撃の形成を防ぐ遷
音速蒸気流の領域の位置決めを説明した。その
上、最終段動翼の解ねんの制御の説明、および特
に低平均環状速度における所望蒸気流の供給並び
に再循環流の発生を遅らすのに最適な仕切板と動
翼の協同について説明した。

これら本発明によるタービン用段の提供によつ
て、蒸気音速衝撃による構成部品の機械的損傷が
防止されると共に、最終段の効率、従つてタービ
ン全体の効率が改善される。

以上、本発明の望ましい２，３の特徴のみを例
として示したけれども、当業者には多くの改良お
よび変化がありうる。特許請求の範囲は本発明の
意図および範囲を逸脱することなく、それらの改
良および変化の全てにわたるものであることを理
解されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は先行技術の教示に従つて作製された蒸
気タービン段の部分接線方向側面図。第２図は本
発明の教示に従つて作製された蒸気タービン段の
部分接線方向側面図。第３図は本発明による第８
図の線３−３の方向に見た蒸気タービン段の軸方
向部分図。第４図は本発明によるタービン動翼の
半径方向内側平面図、第５ａ図、第５ｂ図及び第
５ｃ図は本発明による密封用リブの種々の実施態
様の横断面図。第６図は本発明によるタービン動
翼の別の実施態様の半径方向内側平面図。第７図
は従来の動翼の解ねん量および本発明による動翼
の過ねじれ量を示すグラフ。第８図は本発明によ
る段の接線方向図。第９図は第８図の線９−９の
方向に見た半径方向内側図。第１０ａ図及び第１
０ｂ図は蒸気タービンの段を通る流体の流れを示
す略図。第１１図は本発明による代表的なノズル
仕切りを横断する圧力特性のグラフ。第１２図は
第８図の線１２−１２の方向に見た図。 符号の説明、１０，３０……ノズル仕切り、１
１……ロータ、１２，３２，４０，４２，７４，
２１０……動翼、１４，３４……ケーシング、１
５……ロータシヤフト、１６，１８，３５……内
表面、１８……除水スロツト、２０……密封スト
リツプ、２２，３８……すきま、３１，４７……
後縁、３３……緊締手段、３７……ルート部、３
６，４６，４８，６１，６３，６５ａ，６５ｂ，
６５ｃ，７８，８０，８１……リブ、４４，５
０，５４，７０，７６，７７……カバー、４５…
…半径方向外表面、６４ａ，６４ｂ，６４ｃ……
半径方向カバー外表面、１０２……仕切板リン
グ、１０４，１２４……先縁、１０５……仕切
板、１０８……出口スロート・マージン、１１０
……最小スロート・マージン、１２０……ノズル
仕切り、１２１……後縁、１２２……吸込表面、
１２５……圧力表面、１３０……流路、１５０…
…基準線、２００……ノズル仕切り。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軸流タービンのロータの回り円周方向に整列
   して取り付けられ、各々が外先端部と内最下部と
   の中間に空力領域を含み、内表面を有するタービ
   ンのケーシングによつて周辺を取り囲まれた複数
   の動翼； 各々が前記隣接する動翼の先端部をそれぞれ連
   結し、外表面を含む複数の動翼カバー； 前記複数の動翼カバーの各々の外表面から半径
   方向外側へそれぞれ延在する１つのリブ、該各リ
   ブは隣接のカバー上のリブに関して接線方向に整
   列し、該リブの半径方向に延在する縁はケーシン
   グの内表面に近接するが一定の間隔を保つてケー
   シングの内表面と前記リブとの間に半径方向のす
   きまを形成し、前記リブは前記複数の動翼の先端
   と前記ケーシングの内表面間の弾性流体の流れに
   対する唯一の障害物である構成；および 前記複数の動翼から軸方向に一定の間隔を保
   ち、ロータの回り円周方向に配置されて弾性流体
   を複数の動翼内に向ける仕切板、該仕切板はロー
   タに近接する最下部を有する一定間隔を保つた複
   数のノズル仕切りを含み、該ノズル仕切りは該ノ
   ズル仕切りの間にそれぞれ複数の流路と前記最下
   部に前記複数のノズル仕切りを固着するための内
   輪とを形成し、前記複数のノズル仕切りの各々は
   前縁と後縁を含みかつ軸方向の傾斜と接線方向の
   傾斜を含むように配置され、該軸方向の傾斜と接
   線方向の傾斜はそれぞれロータの回転軸から半径
   方向の基準線に関するものであり、前記内輪は前
   記ノズル仕切りの後縁に隣接する外側半径方向の
   広がりよりも大きい前記ノズル仕切りの前縁に隣
   接する外側半径方向の広がりを含み、前記複数の
   ノズル仕切りの各々はそれらの間の流路が最小ス
   ロートと後縁スロートを含むように隣接のノズル
   仕切りから一定の間隔を保ち、最小スロートがノ
   ズル位置の最下部において後縁スロートとノズル
   仕切りの前縁間に配置され、最小スロートが前記
   ノズル仕切りの最下部から半径方向の距離を増し
   た所で後縁スロートのさらに近くに配置され、そ
   れによつて流路のへりがノズル仕切りの半径方向
   の広がりの少なくとも一部分の上に収斂一発散通
   路を画定する構成からなることを特徴とする、弾
   性流体から利用できるエネルギーの少なくとも一
   部分を機械的エネルギーに変換する軸流タービン
   の段。 ２ 前記軸方向の傾斜は約5゜以下であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の段。 ３ 前記接線方向の傾斜は約12゜以下であことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の段。 ４ 前記最小スロートが、ノズル仕切りの先端と
   最下部との中間の予め決めた半径方向の距離の所
   で前記後縁スロートと合併することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の段。 ５ 前記ノズル仕切りの最下部における前記最小
   スロートと前記後縁スロートとの中間で予め決め
   た軸方向の位置への前記ノズル仕切りの先縁に隣
   接する内輪の外側半径方向の広がりは円環体の弧
   を画定し、該内輪の外側半径方向の広がりは予め
   決めた軸方向の位置におけるよりも前記ノズル仕
   切りの前縁に隣接して大きく、前記予め決めた軸
   方向の位置から前記ノズル仕切りの後縁に隣接す
   る内輪の部分への前記内輪の外側半径方向の広が
   りは円錐部の延在部が先縁と複数の動翼との交差
   部分において複数の動翼をインターセプトするよ
   うに円錐部を画定することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の段。 ６ 前記リブは前記ケーシング内表面に関して摩
   耗性材料からなることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の段。 ７ 前記リブはカバーに近接する広い横断面ベー
   ス部と該リブの半径方向に延在する縁に半径方向
   外側に順次狭くなつている横断面とを含むことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の段。 ８ 前記複数の動翼の各々の先端から半径方向外
   側に延在し、かつ隣接する前記複数のカバー上の
   リブに関して接線方向に整列した第１のリブをさ
   らに含み、該第１のリブは前記隣接する複数のカ
   バーに極めて近接することによつて、ケーシング
   内表面と前記複数の先端部間に実質的に連続で半
   径方向に延在するリングが形成されることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の段。 ９ 前記複数の動翼の各々の半径方向外先端が貫
   通する横穴を有し、 前記複数のカバーの各々が少なくとも１対の反
   対方向に延在する横ほぞを含み、 各カバーは、横方向に延在するほぞを対応する
   動翼の横穴に嵌合させることによつて一対の隣接
   する動翼の半径方向外先端を一緒に連結するのに
   効果的であり、 各ほぞは、弾性流体が前記複数の動翼の半径方
   向外先端に関して遷音速状態で通るとき前記複数
   の動翼の最適空力形状を得るのに適当な力でそれ
   ぞれ横穴に固定されることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の段。 １０ 最適の空力形状を得るために、前記カバー
   を含まない同一動翼への回転力に起因する解ねん
   を相殺すべく前記各動翼が過ねじれを受けること
   を特徴とする特許請求の範囲第９項に記載の段。 １１ 隣接する動翼のヘリが前記動翼間に弾性流
   体の流路を画定し、該流路はその入口と出口の中
   間に最小流量部分を有し、該最小流量部分は先端
   から動翼の先端と最下部との中間の予め決めた位
   置に延在することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の段。 １２ 羽根固縛装置を含み、前記複数の隣接動翼
   が隣接の対向する空力面を提供し、該対向する空
   力面の各々は延在するラツグを有するボスで形成
   され、前記羽根固縛装置は各対の対向する羽根の
   面の間に挿入され各対の対向するラツグに装着さ
   れたスリーブからなり、該スリーブの外ヘリは弾
   性流体によつて前記スリーブに加わる力を減少さ
   せるための空力表面を画定することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の段。