JPH0734803A - Axial flow turbine nozzle - Google Patents

Axial flow turbine nozzle

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Publication number
JPH0734803A
JPH0734803A JP5175484A JP17548493A JPH0734803A JP H0734803 A JPH0734803 A JP H0734803A JP 5175484 A JP5175484 A JP 5175484A JP 17548493 A JP17548493 A JP 17548493A JP H0734803 A JPH0734803 A JP H0734803A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nozzle
flow
axial
angle
fluid
Prior art date
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Pending
Application number
JP5175484A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Taro Sakamoto
太郎 坂本
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP5175484A priority Critical patent/JPH0734803A/en
Publication of JPH0734803A publication Critical patent/JPH0734803A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide an axial flow turbine nozzle capable of preventing the separation of the flow. CONSTITUTION:In an axial flow turbine nozzle where a plurality of nozzle blades 3 arranged in the circumferential direction and inner and outer circumferential walls 6, 7 consisting of a flow passage to be expanded toward the downstream in the axial direction are provided, and the inner and outer circumferential walls 6, 7 are integrated with the nozzle blades 3 to form the annular flow passage, the following edge 8 of the nozzle blades 3 is formed inclined in the axial and circumferential direction according to the expansion angle in the radial direction of the flow passage and the flow angle.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は軸流タービンノズルに係
り、特にタービン軸方向下流側に向かって拡大流路を有
するとともに、軸流タービンの流れの剥離を低減させる
軸流タービンノズルに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an axial flow turbine nozzle, and more particularly to an axial flow turbine nozzle having an enlarged flow path toward the downstream side in the axial direction of the turbine and reducing separation of the flow of the axial flow turbine.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、発電プラントの運転経済性を改善
し、発電効率の改善を図るためにタービン性能の向上を
図ることが重要な課題となっている。その中で、特にタ
ービンの低圧部の段落は段落当たりの出力が大きく、こ
の低圧段落での性能の向上はタービン全体の性能の向上
のために大きな役割を果たす。
2. Description of the Related Art In recent years, it has been an important subject to improve turbine performance in order to improve the operating economy of a power plant and improve the power generation efficiency. Among them, particularly in the low pressure section of the turbine, the output per section is large, and the improvement in performance in this low pressure section plays a major role in improving the performance of the entire turbine.

【0003】図9は従来の軸流タービンの低圧部を示す
断面図である。図9において、Xaはタービンの軸方向
を示す。一般に軸流タービンの低圧部は図9に示すよう
に、ノズル外輪1およびノズル内輪2によって固定され
たノズル翼3と、回転軸4に固定された動翼5とから構
成され、この段落を軸流方向に一段落または複数段落組
み合わせることにより構成される。
FIG. 9 is a sectional view showing a low pressure part of a conventional axial flow turbine. In FIG. 9, Xa indicates the axial direction of the turbine. As shown in FIG. 9, a low pressure portion of an axial flow turbine is generally composed of a nozzle blade 3 fixed by a nozzle outer ring 1 and a nozzle inner ring 2 and a moving blade 5 fixed to a rotating shaft 4. It is constructed by combining one or more paragraphs in the flow direction.

【0004】また、ノズル内周壁6は軸方向Xaに対し
て平行であるが、ノズル外周壁7は軸方向下流に向かう
に従い拡大している。これは軸流タービンの低圧部での
流体の急激な比容積の増加に対応して滑らかな膨張を実
現するためである。
The inner peripheral wall 6 of the nozzle is parallel to the axial direction Xa, while the outer peripheral wall 7 of the nozzle is enlarged toward the downstream side in the axial direction. This is to realize smooth expansion in response to a sudden increase in the specific volume of the fluid in the low pressure portion of the axial flow turbine.

【0005】図10は図9のC−C線による断面図であ
り、図10に示すようにノズル翼3はその後縁8がラジ
アル線Xrに沿うように取り付けられている。
FIG. 10 is a sectional view taken along the line C--C in FIG. 9. As shown in FIG. 10, the nozzle blade 3 is mounted so that its trailing edge 8 is along the radial line Xr.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】タービンの性能向上を
図るためには、上記のように構成されたタービン段落に
おいて、損失の原因となる流れの剥離が発生することな
く、滑らかに流路を通過することが重要である。
In order to improve the performance of the turbine, in the turbine stage constructed as described above, the flow passage smoothly passes through without separation of the flow causing loss. It is important to.

【0007】しかし、上記のように構成された従来の軸
流タービン低圧部のノズルでは、特に段落先端部付近に
おいて損失の原因となる流れの剥離を防止することが不
可能であった。その理由を以下に詳述する。
However, in the conventional nozzle of the low pressure part of the axial flow turbine constructed as described above, it has been impossible to prevent the separation of the flow, which causes a loss, particularly in the vicinity of the leading end of the paragraph. The reason will be described in detail below.

【0008】すなわち、上記流れの剥離は、前述のよう
にノズル外周壁7が軸方向下流側に向かうに従って拡大
することが大きな要因となっている。そこで、ノズル外
周壁7が軸方向下流側に向かうに従い拡大していない場
合と比較して説明する。
That is, the separation of the flow is a major factor in that the nozzle outer peripheral wall 7 expands toward the downstream side in the axial direction as described above. Therefore, a description will be given in comparison with the case where the nozzle outer peripheral wall 7 does not expand toward the downstream side in the axial direction.

【0009】まず、ノズル外周壁7が拡大していない場
合について説明する。図11は軸流タービンの高圧部ま
たは中圧部の段落を示しており、高圧段落または中圧段
落では流体の比容積の増加が比較的小さいので、ノズル
外周壁7は軸方向下流側に向かうに従っても拡大してい
ない。
First, the case where the nozzle outer peripheral wall 7 is not enlarged will be described. FIG. 11 shows a high pressure section or an intermediate pressure section of the axial flow turbine. Since the increase in the specific volume of the fluid is relatively small in the high pressure section or the intermediate pressure section, the nozzle outer peripheral wall 7 is directed toward the downstream side in the axial direction. Not expanded according to.

【0010】図12は図11のD−D線による断面図で
あり、高・中圧段落の場合においてもノズル翼3はその
後縁8がラジアル線Xrに沿うように取り付けられてい
る。図13は図11のE−E線による断面図であり、図
13において、Xaは軸方向を、Xcは円周方向をそれ
ぞれ示し、流体の通過する流路には最小通路としてのス
ロート9を有し、このスロート9に対して流体は直交方
向に流出する。
FIG. 12 is a sectional view taken along the line D--D in FIG. 11. Even in the high / medium pressure stage, the nozzle blade 3 is attached so that its trailing edge 8 is along the radial line Xr. 13 is a cross-sectional view taken along the line EE of FIG. 11. In FIG. 13, Xa indicates the axial direction and Xc indicates the circumferential direction, and the throat 9 as the minimum passage is provided in the passage through which the fluid passes. The fluid flows out in a direction orthogonal to the throat 9.

【0011】また、スロート9は円周方向Xcに対して
角度αだけ傾斜しているので、流体は軸方向Xaから角
度α傾いた方向に流出する。図13に示すように二次元
的にみると、スロート9は線となるが、翼断面はノズル
翼3が半径方向に積み重ねられていることから、実際の
スロート9は面となる。
Further, since the throat 9 is inclined by the angle α with respect to the circumferential direction Xc, the fluid flows out in the direction inclined by the angle α from the axial direction Xa. As shown in FIG. 13, when viewed two-dimensionally, the throat 9 is a line, but the blade cross section is a plane because the nozzle blades 3 are stacked in the radial direction.

【0012】図14は図13に示されるノズル流路の中
心からF−F方向に見た図である。図14において、1
0はノズル前縁を示す。前述のようにノズル翼3はその
後縁8がラジアル線Xrに沿うように取り付けられてお
り、またノズル外輪1とノズル内輪2からそれぞれ形成
されるノズル外周壁7とノズル内周壁6は軸方向に対し
て平行であるので、スロート9はノズル外周壁7および
ノズル内周壁6に対して垂直となり、ノズル出口の流れ
は根元部から先端部に至るまで平行な流路に沿ったもの
となる。
FIG. 14 is a view seen from the center of the nozzle flow path shown in FIG. 13 in the FF direction. In FIG. 14, 1
0 indicates the leading edge of the nozzle. As described above, the nozzle blade 3 is attached so that the trailing edge 8 is along the radial line Xr, and the nozzle outer peripheral wall 7 and the nozzle inner peripheral wall 6 formed from the nozzle outer ring 1 and the nozzle inner ring 2 are axially arranged. Since they are parallel to each other, the throat 9 is perpendicular to the outer peripheral wall 7 of the nozzle and the inner peripheral wall 6 of the nozzle, and the flow at the nozzle outlet is along a parallel flow path from the root to the tip.

【0013】壁面付近で流れの剥離を生じさせないよう
にするためには、流れの向きが壁面から離れる方向でな
いこと、すなわち流れが壁面に平行か、あるいは壁面に
向かっていることが必要である。この流れの剥離が発生
しないような流れの方向を、以下流体の適正流出方向と
称する。
In order to prevent flow separation near the wall surface, it is necessary that the flow direction is not in the direction away from the wall surface, that is, the flow is parallel to or toward the wall surface. Hereinafter, the flow direction in which the flow separation does not occur is referred to as a proper fluid outflow direction.

【0014】この場合、流体の流れはノズル外周壁7に
対しても、またノズル内周壁6に対しても平行であるの
で、流れがノズル外周壁7およびノズル内周壁6から離
れることはなく、流れの剥離は発生しない。これについ
て以下に詳述する。
In this case, since the flow of the fluid is parallel to the nozzle outer peripheral wall 7 and the nozzle inner peripheral wall 6, the flow never separates from the nozzle outer peripheral wall 7 and the nozzle inner peripheral wall 6. No flow separation occurs. This will be described in detail below.

【0015】図15はノズル外周壁付近におけるノズル
のスロート9と流体の流れの方向との関係を三次元的に
示した図である。図15において、Xaは軸方向を、X
cは円周方向を、Xrはラジアル線をそれぞれ示してい
る。
FIG. 15 is a three-dimensional view showing the relationship between the throat 9 of the nozzle and the direction of fluid flow in the vicinity of the outer peripheral wall of the nozzle. In FIG. 15, Xa represents the axial direction and X
c indicates the circumferential direction, and Xr indicates the radial line.

【0016】この場合、流路は軸方向Xaの下流に向か
うに従って拡大していないので、流体の適正流出方向は
二次元的に軸方向Xaから角度αだけ傾いた方向で、少
なくとも軸方向Xaと円周方向Xcから構成される平面
上か、それよりもラジアル線Xrの方向となる。
In this case, since the flow path does not expand toward the downstream side in the axial direction Xa, the proper outflow direction of the fluid is a direction two-dimensionally inclined from the axial direction Xa by an angle α, and at least the axial direction Xa. It is on the plane formed by the circumferential direction Xc or is the direction of the radial line Xr from that plane.

【0017】すなわち、流体の適正流出方向は、図中ベ
クトルOAで表される方向よりも上向きであることが必
要である。このベクトルOAを流体の適正流出方向の下
限と称する。ベクトルOAを(Xa軸方向,Xc軸方
向,Xr軸方向)の形式で成分表示すると、幾何学的な
関係から次式で表される。
That is, the proper outflow direction of the fluid needs to be higher than the direction represented by the vector OA in the figure. This vector OA is called the lower limit of the proper outflow direction of the fluid. When the component of the vector OA is expressed in the form of (Xa axis direction, Xc axis direction, Xr axis direction), it is expressed by the following equation from the geometrical relation.

【0018】[0018]

【数3】OA=(cos α,sin α,0) …(1)[Formula 3] OA = (cos α, sin α, 0) (1)

【0019】また、流体の適正流出方向を表すベクトル
を仮にOA´とすると、このベクトルOA´の成分は幾
何学的な関係から次式で表される。
Assuming that the vector representing the proper outflow direction of the fluid is OA ', the component of this vector OA' is expressed by the following equation from the geometrical relation.

【0020】[0020]

【数4】OA´=(Xoa,Yoa,Zoa) …(2)[Expression 4] OA '= (Xoa, Yoa, Zoa) (2)

【数5】Xoa=cos α …(3)[Equation 5] Xoa = cos α (3)

【数6】Yoa=sin α …(4)[Equation 6] Yoa = sin α (4)

【数7】Zoa≧0 …(5)[Equation 7] Zoa ≧ 0 (5)

【0021】一方、ノズル翼3のスロート9はノズル翼
3の後縁8がラジアル線Xrに沿っているので、軸方向
Xaと円周方向Xcで表される平面と直交する。
On the other hand, the throat 9 of the nozzle blade 3 is orthogonal to the plane represented by the axial direction Xa and the circumferential direction Xc because the trailing edge 8 of the nozzle blade 3 is along the radial line Xr.

【0022】また、このスロート9と円周方向Xcの軸
とは角度αで交差している。前述したように、実際の流
体の流出角度はスロート9に垂直となるので、実際の流
体の流出方向はベクトルOBで表される。
The throat 9 and the axis in the circumferential direction Xc intersect at an angle α. As described above, since the actual outflow angle of the fluid is perpendicular to the throat 9, the actual outflow direction of the fluid is represented by the vector OB.

【0023】[0023]

【数8】OB=(cos α,sin α,0) …(6) すなわち、ベクトルOA´とベクトルOBとは同一方向
となるので、実際の流体の流出方向と流体の適正流出方
向の下限とは一致し、流れが剥離する可能性はない。
OB = (cos α, sin α, 0) (6) That is, since the vector OA ′ and the vector OB are in the same direction, the lower limit of the actual outflow direction of the fluid and the lower limit of the proper outflow direction of the fluid are set. Match and there is no possibility of flow separation.

【0024】次に、ノズル外周壁7が軸方向下流に向か
うに従い拡大している場合について説明する。図16は
ノズル外周壁7が軸方向Xaの下流に向かうに従い拡大
している場合の軸流タービンのノズルを示す断面図であ
る。
Next, a case where the outer peripheral wall 7 of the nozzle is enlarged in the axially downstream direction will be described. FIG. 16 is a cross-sectional view showing the nozzle of the axial flow turbine when the outer peripheral wall 7 of the nozzle is enlarged toward the downstream side in the axial direction Xa.

【0025】図16に示すように、ノズル翼3はその後
縁8がラジアル線Xrに沿うように取り付けられてい
る。また、ノズル外周壁7は軸方向Xaに対して角度θ
t だけ傾斜している。流路が拡大するために、ノズル翼
3出口の任意の翼高さ位置においてもその位置における
流路の拡大角度θに沿う流れが最適な流れとなることは
明らかである。
As shown in FIG. 16, the nozzle blade 3 is attached so that its trailing edge 8 is along the radial line Xr. The nozzle outer peripheral wall 7 has an angle θ with respect to the axial direction Xa.
It is inclined by t . Since the flow passage is enlarged, it is clear that the flow along the enlargement angle θ of the flow passage at that position at the arbitrary blade height position of the outlet of the nozzle blade 3 becomes the optimum flow.

【0026】図17は図16におけるG−G線による断
面図であり、上述したように流体の通過する流路にはス
ロート9を有し、流体はスロート9に対して垂直な方
向、すなわち図中ベクトルOBで示される方向に流出す
る。スロート9は円周方向Xcに対して角度αだけ傾斜
しているので、流体は軸方向Xaから角度αの方向に流
出することになる。
FIG. 17 is a cross-sectional view taken along the line GG in FIG. 16. As described above, the flow passage of the fluid has the throat 9 and the fluid is in a direction perpendicular to the throat 9, that is, the drawing. It flows out in the direction indicated by the medium vector OB. Since the throat 9 is inclined by the angle α with respect to the circumferential direction Xc, the fluid flows out from the axial direction Xa in the direction of the angle α.

【0027】図18は図17に示すノズル流路の中心か
らノズル流路をH−H線方向から見た図である。図18
において、10はノズル前縁を示す。前述のように、ノ
ズル翼3はその後縁8がラジアル線Xrに沿うように取
り付けられているので、スロート9はノズル内周壁6に
対して垂直となるが、ノズル外周壁7は軸方向Xaの下
流に向かうに従い拡大しているので、スロート9はノズ
ル外周壁7と直交しない。流体の流出方向はスロート9
に垂直となるので、流体の流出方向はノズル内周壁6近
傍では流路に沿うが、ノズル外周壁7に近づくに従い、
次第に拡大流路に沿わなくなる。このことについて以下
に説明する。
FIG. 18 is a view of the nozzle channel seen from the center of the nozzle channel shown in FIG. FIG.
In the figure, 10 indicates the nozzle leading edge. As described above, since the trailing edge 8 of the nozzle blade 3 is attached along the radial line Xr, the throat 9 is perpendicular to the inner peripheral wall 6 of the nozzle, but the outer peripheral wall 7 of the nozzle extends in the axial direction Xa. The throat 9 is not orthogonal to the outer peripheral wall 7 of the nozzle because it is enlarged toward the downstream side. The outflow direction of the fluid is throat 9
Since it is perpendicular to, the outflow direction of the fluid is along the flow path in the vicinity of the nozzle inner peripheral wall 6, but as it approaches the nozzle outer peripheral wall 7,
It gradually stops following the enlarged flow path. This will be described below.

【0028】図19はノズルのスロート9と流体の流れ
方向との関係を三次元的に示した図である。この場合の
流体の適正流出方向の下限は、二次元的な流出角度αと
流路の拡大角度θを考慮して、ベクトルOCで示す方向
となる。このベクトルOCを成分表示すると、次式のよ
うになる。
FIG. 19 is a three-dimensional view showing the relationship between the throat 9 of the nozzle and the flow direction of the fluid. In this case, the lower limit of the proper outflow direction of the fluid is the direction indicated by the vector OC in consideration of the two-dimensional outflow angle α and the flow channel expansion angle θ. When this vector OC is displayed as a component, the following expression is obtained.

【0029】[0029]

【数9】 [Equation 9]

【0030】また、流体の適正流出方向を表すベクトル
を仮にOC´とすると、ベクトルOC´は次式で表され
る。
If the vector representing the proper outflow direction of the fluid is OC ', the vector OC' is expressed by the following equation.

【0031】[0031]

【数10】 OC´=(Xoc,Yoc,Zoc) …(8)## EQU10 ## OC '= (Xoc, Yoc, Zoc) (8)

【数11】 Xoc=cos α …(9)[Equation 11] Xoc = cos α (9)

【数12】 Yoc=sin α …(10)(12) Yoc = sin α (10)

【数13】 Zoc≧cos α×tan θ …(11)[Equation 13] Zoc ≧ cos α × tan θ (11)

【0032】スロート9はラジアル線Xrに平行で、円
周方向Xcの軸に対して角度αだけ傾斜しているので、
実際の流体の流出方向はスロート9に垂直な方向、すな
わち、(6)式で示すベクトルOBで表される方向とな
る。実際の流体の流出方向を表すベクトルOBと流体の
適正流出方向を表すベクトルOC´とが同一方向となら
ないことは、
Since the throat 9 is parallel to the radial line Xr and is inclined by the angle α with respect to the axis in the circumferential direction Xc,
The actual outflow direction of the fluid is the direction perpendicular to the throat 9, that is, the direction represented by the vector OB shown in the equation (6). The fact that the vector OB representing the actual outflow direction of the fluid and the vector OC ′ representing the proper outflow direction of the fluid are not the same direction means

【数14】 OB・OC´≠|OB|×|OC´| …(12) となることにより幾何学的に明らかである。式(12)
において、・はベクトルの内積を、||はベクトルの大
きさを表す。したがって、流体の流出方向が適正流出方
向とは異なる結果となる。実際の流体の流出方向と流体
の適正流出方向との流れの食い違い角度をδとすると、
このδは幾何学的な関係から次式で表される。
It is geometrically clear that OB · OC ′ ≠ | OB | × | OC ′ | (12). Formula (12)
In, · represents the inner product of the vector, and || represents the magnitude of the vector. Therefore, the result is that the outflow direction of the fluid is different from the proper outflow direction. If the flow stagger angle between the actual fluid outflow direction and the proper fluid outflow direction is δ,
This δ is expressed by the following equation from the geometrical relation.

【0033】[0033]

【数15】 tan δ≧tan θ×cos α …(13) 式(13)から判るように、流れの食い違い角度δは流
路の拡大角度θが大きいほど大きくなる。
Tan δ ≧ tan θ × cos α (13) As can be seen from the equation (13), the flow stagger angle δ increases as the flow channel expansion angle θ increases.

【0034】図20は無次元ノズル高さ位置Hと流路の
拡大角度θとの関係を示したものである。図20に示す
ように、流路の拡大角度θはノズル先端部に向かうに従
い大きくなり、ノズル先端部で最大となるので、流れの
食い違い角度δもノズル先端部で最大となる。すなわ
ち、ノズル先端部で流れが最も剥離し易いために、ター
ビン性能が低下するという問題点があった。
FIG. 20 shows the relationship between the dimensionless nozzle height position H and the flow channel expansion angle θ. As shown in FIG. 20, the enlargement angle θ of the flow path increases toward the nozzle tip portion and reaches the maximum at the nozzle tip portion, so the flow stagger angle δ also reaches the nozzle tip portion. That is, there is a problem that the turbine performance is deteriorated because the flow is most easily separated at the tip of the nozzle.

【0035】この問題点を解決するための手段として、
例えば実公昭63−200601号公報に開示されてい
るように、ノズル後縁を軸方向にのみ傾斜させたり、あ
るいは特公平4−124406号公報に開示されたよう
に、ノズル後縁を円周方向にのみ傾斜させる等したもの
がある。
As a means for solving this problem,
For example, as disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 63-26001, the nozzle trailing edge is inclined only in the axial direction, or as disclosed in Japanese Examined Patent Publication No. 4-124406, the nozzle trailing edge is arranged in the circumferential direction. There are things that are only tilted.

【0036】これらの手段でも実際の流体の流出方向を
最適流出方向と一致させることはできない。このことに
ついて以下に説明する。図21は実公昭63−2006
01号公報に開示された軸流タービンノズルの断面図で
ある。図22は図21におけるI−I線による断面図で
ある。
Even with these means, the actual outflow direction of the fluid cannot be matched with the optimum outflow direction. This will be described below. FIG. 21 is a view of Shoko 63-2006.
It is sectional drawing of the axial-flow turbine nozzle disclosed by the 01 publication. 22 is a cross-sectional view taken along the line I-I in FIG.

【0037】図21および図22に示すように、ノズル
翼3の後縁8はノズル翼3の根元部から先端部にかけて
軸方向上流側にのみ傾斜しており、円周方向には傾斜し
ていない。ここで、任意のノズル高さ位置での後縁8の
軸方向の傾斜角度をεとする。
As shown in FIGS. 21 and 22, the trailing edge 8 of the nozzle blade 3 is inclined only in the axially upstream side from the root to the tip of the nozzle blade 3, and is inclined in the circumferential direction. Absent. Here, the inclination angle of the trailing edge 8 in the axial direction at an arbitrary nozzle height position is ε.

【0038】この場合のスロート面と流体の流出方向と
の関係を図19に示すように三次元的に説明すると、図
23に示すようになる。すなわち、ノズル翼3の後縁8
を軸方向Xaに角度εだけ傾斜させるので、スロート9
も同様に軸方向Xaに傾斜し、実際の流体の流出角度も
軸方向Xaに傾斜する。
The relationship between the throat surface and the outflow direction of the fluid in this case will be described three-dimensionally as shown in FIG. 19, as shown in FIG. That is, the trailing edge 8 of the nozzle blade 3
Is inclined in the axial direction Xa by an angle ε, the throat 9
Also inclines in the axial direction Xa, and the actual outflow angle of the fluid also inclines in the axial direction Xa.

【0039】実際の流体の流出角度を表すベクトルOD
は、図19に示すベクトルOBをラジアル線Xrと軸方
向Xaとからなる平面上で角度ε傾斜させて、次式で表
される。
Vector OD representing the actual outflow angle of fluid
Is expressed by the following equation by inclining the vector OB shown in FIG. 19 by an angle ε on a plane formed by the radial line Xr and the axial direction Xa.

【0040】[0040]

【数16】 [Equation 16]

【0041】一方、流れの適正流出方向は、前述の式
(8)〜(11)で表されるベクトルOC´の方向であ
り、実際の流体の流出角度を表すベクトルODと適正流
出角度を表すベクトルOC´とは、ノズル翼3の後縁8
の軸方向上流側へ傾斜させる角度εをどのように決定し
ても、幾何学的に次式の関係が成立するので、同一方向
とはならない。
On the other hand, the proper outflow direction of the flow is the direction of the vector OC 'represented by the above equations (8) to (11), and represents the vector OD representing the actual outflow angle of the fluid and the appropriate outflow angle. The vector OC ′ is the trailing edge 8 of the nozzle blade 3.
No matter how the angle ε for inclining to the upstream side in the axial direction is determined, the relations of the following equation are geometrically established, and therefore the directions are not the same.

【0042】[0042]

【数17】 OD・OC´≠|OD|×|OC´| …(15) すなわち、ノズル翼3の後縁8を軸方向上流側へのみ傾
斜させても実際の流れを適正流出方向に一致させること
は不可能である。
OD · OC ′ ≠ | OD | × | OC ′ | (15) That is, even if the trailing edge 8 of the nozzle blade 3 is inclined only to the upstream side in the axial direction, the actual flow matches the proper outflow direction. It is impossible to make them.

【0043】図24は特公平4−124406号公報に
開示された軸流タービンノズルの断面図である。図25
は図24におけるJ−J線による断面図である。図24
および図25に示すように、ノズル翼3の後縁8は円周
方向にのみ傾斜しており、軸方向には傾斜していない。
FIG. 24 is a sectional view of an axial turbine nozzle disclosed in Japanese Patent Publication No. 4-124406. Figure 25
FIG. 25 is a sectional view taken along line JJ in FIG. 24. Figure 24
Further, as shown in FIG. 25, the trailing edge 8 of the nozzle blade 3 is inclined only in the circumferential direction, and is not inclined in the axial direction.

【0044】ここで、任意のノズル高さでのノズル翼3
の後縁8の円周方向の傾斜角度をζとする。この場合の
スロート面と流体との関係を図19に示すように三次元
的に説明すると、図26に示すようになる。すなわち、
ノズル翼3の後縁8を円周方向Xcに角度ζだけ傾斜さ
せるので、スロート9も同様に円周方向Xcに傾斜し、
実際の流体の流出角度も円周方向Xcに傾斜する。
Here, the nozzle blade 3 at an arbitrary nozzle height
Let ζ be the inclination angle of the trailing edge 8 in the circumferential direction. The relationship between the throat surface and the fluid in this case will be described three-dimensionally as shown in FIG. 19, as shown in FIG. That is,
Since the trailing edge 8 of the nozzle blade 3 is inclined in the circumferential direction Xc by the angle ζ, the throat 9 is also inclined in the circumferential direction Xc,
The actual outflow angle of the fluid also inclines in the circumferential direction Xc.

【0045】実際の流体の流出角度を表すベクトルOE
は、図19に示すベクトルOBをラジアル線Xrと軸方
向Xcとからなる平面上で角度ζ傾斜させて、次式で表
される。
Vector OE representing the actual outflow angle of fluid
Is expressed by the following equation by inclining the vector OB shown in FIG. 19 by an angle ζ on a plane formed by the radial line Xr and the axial direction Xc.

【0046】[0046]

【数18】 [Equation 18]

【0047】一方、流れの適正流出方向は、前述の式
(8)〜(11)で表されるベクトルOC´の方向であ
り、実際の流体の流出角度を表すベクトルOEと適正流
出角度を表すベクトルOC´とは、ノズル翼3の後縁8
の円周方向の傾斜角度ζをどのように決定しても、幾何
学的に次式の関係が成立するので、同一方向とはならな
い。
On the other hand, the proper outflow direction of the flow is the direction of the vector OC 'represented by the above equations (8) to (11), and represents the vector OE representing the actual outflow angle of the fluid and the appropriate outflow angle. The vector OC ′ is the trailing edge 8 of the nozzle blade 3.
No matter how the inclination angle ζ in the circumferential direction of is determined, the geometrical relations of the following expressions are established, and therefore the directions are not the same.

【0048】[0048]

【数19】 OE・OC´≠|OE|×|OC´| …(17) すなわち、ノズル翼3の後縁8を円周方向へのみ傾斜さ
せても実際の流れは適正流出方向とは食い違うことにな
る。
OE · OC ′ ≠ | OE | × | OC ′ | (17) That is, even if the trailing edge 8 of the nozzle blade 3 is inclined only in the circumferential direction, the actual flow is different from the proper outflow direction. It will be.

【0049】以上のように、従来の技術では実際の流れ
を適正流出方向と一致させることは不可能であり、流れ
の剥離を防止することができない。
As described above, according to the conventional technique, it is impossible to match the actual flow with the proper outflow direction, and it is impossible to prevent separation of the flow.

【0050】本発明は上述した事情を考慮してなされた
もので、流れの剥離を防止可能な軸流タービンノズルを
提供することを目的とする。
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and an object thereof is to provide an axial flow turbine nozzle capable of preventing flow separation.

【0051】[0051]

【課題を解決するための手段】本発明に係る軸流タービ
ンノズルは、上述した課題を解決するために、円周方向
に複数枚配設されたノズル翼と、タービン軸方向下流側
に拡大する流路を構成する内外の周壁とを備え、この内
外の周壁と上記ノズル翼とを一体として環状流路を形成
する軸流タービンノズルおいて、上記ノズル翼の後縁を
流路の半径方向の拡大角度および流れ角度に応じて軸方
向および円周方向に傾斜して形成したことを特徴とす
る。
In order to solve the above-mentioned problems, an axial turbine nozzle according to the present invention has a plurality of nozzle blades arranged in the circumferential direction and expands downstream in the turbine axial direction. An axial flow turbine nozzle having inner and outer peripheral walls forming a flow path, and forming an annular flow path by integrally forming the inner and outer peripheral walls and the nozzle blade, the rear edge of the nozzle blade in the radial direction of the flow path. It is characterized in that it is formed so as to be inclined in the axial direction and the circumferential direction according to the expansion angle and the flow angle.

【0052】また、上記内外の周壁と上記ノズル翼とか
ら形成される流路のスロート面は、流路の半径方向の拡
大角度および円周方向の流れ角度より決定される流体の
適正流出方向に対して垂直となるように構成したことを
特徴とする。
Further, the throat surface of the flow path formed by the inner and outer peripheral walls and the nozzle vane is in the proper outflow direction of the fluid determined by the radial expansion angle of the flow path and the circumferential flow angle. It is characterized in that it is configured to be vertical with respect to.

【0053】さらに、上記流路の拡大角度をθ、流体の
流出角度をα、上記ノズル翼後縁の軸方向の傾斜角度を
γとしたとき、
Further, when the expansion angle of the flow path is θ, the outflow angle of the fluid is α, and the inclination angle in the axial direction of the nozzle blade trailing edge is γ,

【数20】tan γ≧tan θ×cos 2 α となるように、それぞれの値を設定したことを特徴とす
る。
[Equation 20] Each value is set so that tan γ ≧ tan θ × cos 2 α.

【0054】そして、上記流路の拡大角度をθ、流体の
流出角度をα、上記ノズル翼後縁の円周方向の傾斜角度
をβとしたとき、
When the expansion angle of the flow path is θ, the outflow angle of the fluid is α, and the inclination angle of the trailing edge of the nozzle blade in the circumferential direction is β,

【数21】tan β≧tan θ×sin α×cos α となるように、それぞれの値を設定したことを特徴とす
る。
It is characterized in that the respective values are set so that tan β ≧ tan θ × sin α × cos α.

【0055】[0055]

【作用】上記の構成を有する本発明においては、タービ
ン段落の根元部分からタービン段落の先端部分にかけ
て、ノズル翼の後縁を流路の半径方向の拡大角度および
円周方向の流れ角度に応じて軸方向および円周方向の両
方向に傾斜させたので、実際の流体の流出方向を適正流
出方向に一致させることができる。したがって、流れの
剥離を防止させることができる。
According to the present invention having the above-described structure, the trailing edge of the nozzle blade extends from the root of the turbine stage to the tip of the turbine stage in accordance with the radial expansion angle of the flow passage and the circumferential flow angle. Since it is inclined in both the axial direction and the circumferential direction, the actual outflow direction of the fluid can be matched with the proper outflow direction. Therefore, flow separation can be prevented.

【0056】[0056]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0057】図1は本発明に係る軸流タービンノズルの
第1実施例におけるタービン段落を示す断面図であり、
図2は図1のA−A線による断面図である。なお、従来
例と同一または対応する部分には同一の符号を用いて説
明する。
FIG. 1 is a sectional view showing a turbine stage in a first embodiment of an axial turbine nozzle according to the present invention,
FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of FIG. It should be noted that the same or corresponding portions as those of the conventional example will be described using the same reference numerals.

【0058】図1および図2において、軸流タービンは
ノズル外輪1とノズル内輪2によって円周方向に複数枚
固定されたノズル翼3と、回転軸4に固定された動翼5
とを備え、この段落を軸流方向に一段落または複数段落
組み合わせることにより構成される。
In FIG. 1 and FIG. 2, the axial flow turbine has a plurality of nozzle blades 3 fixed circumferentially by a nozzle outer ring 1 and a nozzle inner ring 2, and a rotor blade 5 fixed to a rotating shaft 4.
And a combination of one or more paragraphs in the axial direction.

【0059】また、ノズル内周壁6は軸方向Xaに対し
て平行であるが、ノズル外周壁7はタービン軸方向下流
に向かうに従い拡大している。これは軸流タービンの低
圧部での流体の急激な比容積の増加に対応して滑らかな
膨張を実現するためである。そして、軸流タービンはノ
ズル翼3、ノズル内周壁6およびノズル外周壁7とを一
体として限定された環状流路を形成している。
The nozzle inner peripheral wall 6 is parallel to the axial direction Xa, but the nozzle outer peripheral wall 7 is enlarged toward the downstream side in the turbine axial direction. This is to realize smooth expansion in response to a sudden increase in the specific volume of the fluid in the low pressure portion of the axial flow turbine. The axial flow turbine has the nozzle vane 3, the nozzle inner peripheral wall 6 and the nozzle outer peripheral wall 7 integrally formed with each other to form a limited annular flow path.

【0060】ノズル翼3はその後縁8が半径方向の拡大
角度θおよび円周方向の流れ角度に応じて軸方向Xaお
よび円周方向Xcの両方向に傾斜するように取り付けら
れている。任意のノズル高さ位置での流路の拡大角度を
θとし、ノズル翼3の後縁8の軸方向の傾斜角度をγと
したとき、ノズル翼3は、
The nozzle blades 3 are mounted so that their trailing edges 8 are inclined in both the axial direction Xa and the circumferential direction Xc in accordance with the radial expansion angle θ and the circumferential flow angle. When the expansion angle of the flow path at an arbitrary nozzle height position is θ and the inclination angle of the trailing edge 8 of the nozzle blade 3 in the axial direction is γ, the nozzle blade 3 is

【数22】 tan γ≧tan θ×cos 2 α …(18) となるように、またノズル翼3の後縁8の円周方向の傾
斜角度βとしたとき、ノズル翼3は、
Where tan γ ≧ tan θ × cos 2 α (18) and the inclination angle β in the circumferential direction of the trailing edge 8 of the nozzle blade 3, the nozzle blade 3 is

【数23】 tan γ≧tan θ×sin α×cos α …(19) となるように傾斜させて取り付けられている。ここで、
角度αは前述した二次元的な流れ角度である。
 23] tan γ ≧ tan θ × sin α × cos α ... (19) It is attached so as to be inclined. here,
The angle α is the above-mentioned two-dimensional flow angle.

【0061】次に、本実施例の作用について説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.

【0062】図3は本実施例におけるノズル翼3のスロ
ート9と流体の流れ方向との関係を図19と同様に三次
元的に示した図である。図3において、ノズル後縁8の
軸方向の傾斜角度γは式(18)を満足し、またノズル
翼3の後縁8の円周方向の傾斜角度βは式(19)を満
足する。
FIG. 3 is a three-dimensional view showing the relationship between the throat 9 of the nozzle blade 3 and the fluid flow direction in this embodiment, as in FIG. In FIG. 3, the inclination angle γ of the nozzle trailing edge 8 in the axial direction satisfies the expression (18), and the inclination angle β of the trailing edge 8 of the nozzle blade 3 in the circumferential direction satisfies the expression (19).

【0063】このとき、実際の流体の流出方向を表すベ
クトルをOFとすると、
At this time, if the vector representing the actual outflow direction of the fluid is OF,

【数24】 OF=(Xof,Yof,Zof) …(20)[Equation 24] OF = (Xof, Yof, Zof) (20)

【数25】 [Equation 25]

【数26】 [Equation 26]

【数27】 [Equation 27]

【0064】実際の流出方向と適正流出方向とは、それ
ぞれを表すベクトルが次式の幾何学的な関係
The actual outflow direction and the proper outflow direction are expressed by the following geometrical relations.

【数28】 OF・OC´≠|OF|×|OC´| …(24) を満足するので、実際の流出方向は適正流出方向に一致
し、流れの剥離を防止することができる。
[Equation 28] Since OF · OC ′ ≠ | OF | × | OC ′ | (24) is satisfied, the actual outflow direction coincides with the proper outflow direction, and flow separation can be prevented.

【0065】典型的な例として、流路の拡大角度θおよ
び流体の流出角度αをそれぞれθ=40°、α=75°
とすると、式(18)および式(19)からノズル後縁
8の軸方向の傾斜角度γおよびノズル後縁8の円周方向
の傾斜角度βは、γ≧ 3.2°、β=11.8°となる。
As a typical example, the expansion angle θ of the flow path and the outflow angle α of the fluid are θ = 40 ° and α = 75 °, respectively.
Then, from equations (18) and (19), the inclination angle γ of the nozzle trailing edge 8 in the axial direction and the inclination angle β of the nozzle trailing edge 8 in the circumferential direction are γ ≧ 3.2 ° and β = 11.8 °. Becomes

【0066】図4は図14および図18と同様にノズル
流路の中心からノズル流路を見た図である。ノズル翼3
の後縁8を式(18)および式(19)を満たすように
軸方向および円周方向の両方向に傾斜させたので、実際
の流体の流出方向は拡大する方向に沿ったものとなり、
ノズル根元部からノズル先端部に至るまで流れの剥離を
防止することが可能となる。
FIG. 4 is a view of the nozzle channel viewed from the center of the nozzle channel as in FIGS. 14 and 18. Nozzle blade 3
Since the trailing edge 8 is inclined in both the axial direction and the circumferential direction so as to satisfy the expressions (18) and (19), the actual outflow direction of the fluid is along the expanding direction,
It is possible to prevent flow separation from the nozzle root to the nozzle tip.

【0067】図5は本発明の第2実施例のタービン段落
を示す断面図である。図6は図5のB−B線による断面
図である。なお、前記第1実施例と同一の部材には同一
の符号を付して説明する。
FIG. 5 is a sectional view showing a turbine stage according to a second embodiment of the present invention. FIG. 6 is a sectional view taken along the line BB of FIG. The same members as those of the first embodiment will be described with the same reference numerals.

【0068】図5および図6において、軸流タービンは
ノズル翼3の先端部および根元部で流路が拡大してい
る。また、ノズル翼3の先端部および根元部において、
その後縁8が軸方向および円周方向の両方向に傾斜する
ように取り付けられている。
In FIGS. 5 and 6, in the axial turbine, the flow passage is enlarged at the tip and the root of the nozzle blade 3. In addition, at the tip and the root of the nozzle blade 3,
The rear edge 8 is attached so as to be inclined in both the axial direction and the circumferential direction.

【0069】次に、本実施例の作用について説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.

【0070】ノズル翼3の先端部については、前記実施
例と同様であるのでその説明を省略する。図7はノズル
翼3の根元部におけるノズルのスロート9と流体の流れ
方向との関係を図19と同様に三次元的に示した図であ
る。
The tip of the nozzle blade 3 is the same as that of the above-mentioned embodiment, and therefore its explanation is omitted. FIG. 7 is a three-dimensional view showing the relationship between the throat 9 of the nozzle and the flow direction of the fluid at the root of the nozzle blade 3, as in FIG.

【0071】ノズル翼3の根元部は先端部と逆に半径方
向内向きに流路が拡大するので、流路の拡大角度を半径
方向外向きに拡大する場合、
Since the flow passage expands radially inward at the root of the nozzle blade 3 as opposed to the tip, when expanding the expansion angle of the flow passage radially outward,

【数29】θ>0 …(25) 半径方向内向きに拡大する場合、[Equation 29] θ> 0 (25) When expanding inward in the radial direction,

【数30】θ<0 …(26) と定義すれば、流れの適正流出方向は式(8)〜(1
1)と同一となる。
[Mathematical formula-see original document] If θ <0 (26)
It is the same as 1).

【0072】また、後縁8の軸方向傾斜角度γおよびノ
ズル後縁8の円周方向傾斜角度βにもそれぞれ正負の符
号を付ければ、角度γを式(18)、角度βを式(1
9)を満足するように決定することにより、実際の流れ
の流出方向は適正流出方向に一致する。したがって、流
れの剥離を防止することができる。
Further, if the axial inclination angle γ of the trailing edge 8 and the circumferential inclination angle β of the nozzle trailing edge 8 are respectively given positive and negative signs, the angle γ is given by the equation (18) and the angle β is given by the equation (1).
By determining so as to satisfy 9), the actual outflow direction of the flow matches the proper outflow direction. Therefore, flow separation can be prevented.

【0073】典型的な例として、流路の拡大角度θおよ
び流体の流出角度αをそれぞれθ=−10°、α=75
°とすると、式(18)および式(19)からノズル後
縁8の軸方向の傾斜角度γおよびノズル後縁8の円周方
向の傾斜角度βは、γ≦−0.7°、β≦−2.5°と
なる。
As a typical example, the flow channel expansion angle θ and the fluid outflow angle α are θ = −10 ° and α = 75, respectively.
.Degree., The tilt angle .gamma. In the axial direction of the nozzle trailing edge 8 and the tilt angle .beta. In the circumferential direction of the nozzle trailing edge 8 are .gamma..ltoreq.-0.7.degree. And .beta..ltoreq. It becomes −2.5 °.

【0074】図8は図14および図18と同様にノズル
流路の中心からノズル流路を見た図である。ノズル後縁
を式(18)および式(19)を満たすように、軸方向
および円周方向の両方向に傾斜させたので、実際の流体
の流出方向は拡大する流路に沿ったものとなり、ノズル
根元部からノズル先端部に至るまで流れの剥離を防止す
ることが可能となる。
Similar to FIGS. 14 and 18, FIG. 8 is a view of the nozzle channel viewed from the center of the nozzle channel. Since the trailing edge of the nozzle is inclined in both the axial direction and the circumferential direction so as to satisfy the expressions (18) and (19), the actual outflow direction of the fluid is along the expanding flow path, and the nozzle It is possible to prevent flow separation from the root portion to the nozzle tip portion.

【0075】[0075]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る軸流
タービンノズルによれば、タービン段落の根元部分から
タービン段落の先端部分にかけて、ノズル翼の後縁を流
路の半径方向の拡大角度および円周方向の流れ角度に応
じて軸方向および円周方向に傾斜させたので、実際の流
体の流出方向を適正流出方向に一致させることが可能と
なる。
As described above, according to the axial flow turbine nozzle of the present invention, the trailing edge of the nozzle blade extends from the root of the turbine stage to the tip of the turbine stage in the radial expansion angle of the flow passage. Moreover, since it is inclined in the axial direction and the circumferential direction according to the flow angle in the circumferential direction, it is possible to match the actual outflow direction of the fluid with the proper outflow direction.

【0076】したがって、流れの剥離を防止することが
でき、従来の軸流タービンノズルと比較してタービン性
能を大幅に向上させることができる。
Therefore, the separation of the flow can be prevented, and the turbine performance can be greatly improved as compared with the conventional axial flow turbine nozzle.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る軸流タービンノズルの第1実施例
におけるタービン段落を示す断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing a turbine stage in an axial flow turbine nozzle according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のA−A線による断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図3】第1実施例において流体の流出方向を示す説明
図。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a fluid outflow direction in the first embodiment.

【図4】第1実施例においてノズル流路内の流れを示す
説明図。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a flow in a nozzle channel in the first embodiment.

【図5】本発明に係る軸流タービンノズルの第2実施例
におけるタービン段落を示す断面図。
FIG. 5 is a sectional view showing a turbine stage in the second embodiment of the axial turbine nozzle according to the present invention.

【図6】図5のB−B線による断面図。6 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.

【図7】第2実施例において流体の流出方向を示す説明
図。
FIG. 7 is an explanatory view showing the outflow direction of the fluid in the second embodiment.

【図8】第2実施例においてノズル流路内の流れを示す
説明図。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a flow in a nozzle channel in the second embodiment.

【図9】従来の軸流タービンの低圧部を示す断面図。FIG. 9 is a cross-sectional view showing a low pressure portion of a conventional axial flow turbine.

【図10】図9のC−C線による断面図。10 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.

【図11】従来の軸流タービンの高・中圧段落を示す断
面図。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a high / medium pressure stage of a conventional axial flow turbine.

【図12】図11のD−D線による断面図。12 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG.

【図13】図11のE−E線による断面図。13 is a cross-sectional view taken along the line EE of FIG.

【図14】図13に示されるノズル流路の中心からF−
F方向に見た図。
14 is a cross sectional view taken from the center of the nozzle channel shown in FIG.
The figure seen in the F direction.

【図15】流体の流出方向を示す説明図。FIG. 15 is an explanatory diagram showing a fluid outflow direction.

【図16】従来の軸流タービン低圧部のノズル翼を示す
断面図。
FIG. 16 is a sectional view showing a nozzle blade of a conventional axial flow turbine low pressure section.

【図17】図16のG−G線による断面図。17 is a cross-sectional view taken along the line GG of FIG.

【図18】図17に示すノズル流路の中心からノズル流
路をH−H線方向から見た図。
FIG. 18 is a view of the nozzle channel seen from the line HH direction from the center of the nozzle channel shown in FIG. 17;

【図19】流体の流出方向を示す説明図。FIG. 19 is an explanatory diagram showing the outflow direction of fluid.

【図20】ノズル高さ位置と流路の拡大角度との関係を
示す図。
FIG. 20 is a diagram showing a relationship between a nozzle height position and a flow channel expansion angle.

【図21】他の従来の軸流タービン低圧部のノズル翼を
示す図。
FIG. 21 is a diagram showing another conventional blade of a low pressure part of an axial turbine.

【図22】図21のI−I線による断面図。22 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG.

【図23】流体の流出方向を示す説明図。FIG. 23 is an explanatory diagram showing the outflow direction of fluid.

【図24】さらに他の従来の軸流タービン低圧部のノズ
ル翼を示す断面図。
FIG. 24 is a cross-sectional view showing a nozzle blade of a low pressure portion of another conventional axial flow turbine.

【図25】図24のJ−J線による断面図。25 is a cross-sectional view taken along the line JJ of FIG.

【図26】流体の流出方向を示す説明図。FIG. 26 is an explanatory diagram showing a fluid outflow direction.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ノズル外輪 2 ノズル内輪 3 ノズル翼 4 回転軸 5 動翼 6 ノズル内周壁 7 ノズル外周壁 8 ノズル後縁 9 スロート 10 ノズル前縁 1 Nozzle outer ring 2 Nozzle inner ring 3 Nozzle blade 4 Rotating shaft 5 Moving blade 6 Nozzle inner peripheral wall 7 Nozzle outer peripheral wall 8 Nozzle trailing edge 9 Throat 10 Nozzle front edge

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 円周方向に複数枚配設されたノズル翼
と、タービン軸方向下流側に拡大する流路を構成する内
外の周壁とを備え、この内外の周壁と上記ノズル翼とを
一体として環状流路を形成する軸流タービンノズルおい
て、上記ノズル翼の後縁を流路の半径方向の拡大角度お
よび流れ角度に応じて軸方向および円周方向に傾斜して
形成したことを特徴とする軸流タービンノズル。
1. A plurality of nozzle blades arranged in the circumferential direction, and inner and outer peripheral walls forming a flow passage that expands downstream in the turbine axial direction. The inner and outer peripheral walls and the nozzle blade are integrated. In the axial turbine nozzle that forms an annular flow path, the trailing edge of the nozzle blade is formed to be inclined in the axial direction and the circumferential direction according to the radial expansion angle and the flow angle of the flow path. And axial flow turbine nozzle.
【請求項2】 上記内外の周壁と上記ノズル翼とから形
成される流路のスロート面は、流路の半径方向の拡大角
度および円周方向の流れ角度より決定される流体の適正
流出方向に対して垂直となるように構成したことを特徴
とする請求項1記載の軸流タービンノズル。
2. A throat surface of a flow passage formed by the inner and outer peripheral walls and the nozzle vane is in a proper fluid outflow direction determined by a radial expansion angle of the flow passage and a circumferential flow angle. The axial-flow turbine nozzle according to claim 1, wherein the axial-flow turbine nozzle is configured so as to be perpendicular to it.
【請求項3】 上記流路の拡大角度をθ、流体の流出角
度をα、上記ノズル翼後縁の軸方向の傾斜角度をγとし
たとき、 【数1】tan γ≧tan θ×cos 2 α となるように、それぞれの値を設定したことを特徴とす
る請求項1記載の軸流タービンノズル。
3. When the expansion angle of the flow passage is θ, the outflow angle of the fluid is α, and the axial inclination angle of the nozzle blade trailing edge is γ, tan γ ≧ tan θ × cos 2 The axial flow turbine nozzle according to claim 1, wherein respective values are set so as to be α.
【請求項4】 上記流路の拡大角度をθ、流体の流出角
度をα、上記ノズル翼後縁の円周方向の傾斜角度をβと
したとき、 【数2】tan β≧tan θ×sin α×cos α となるように、それぞれの値を設定したことを特徴とす
る請求項1記載の軸流タービンノズル。
4. When the expansion angle of the flow path is θ, the outflow angle of the fluid is α, and the inclination angle of the trailing edge of the nozzle blade in the circumferential direction is β, tan β ≧ tan θ × sin The axial flow turbine nozzle according to claim 1, wherein respective values are set so as to be α × cos α.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100271066B1 (en) * 1996-12-05 2000-11-01 니시무로 타이죠 Turbbine nozzle
CN111794807A (en) * 2020-06-24 2020-10-20 中船重工龙江广瀚燃气轮机有限公司 Power turbine inlet guider for fuel-drive compressor unit

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KR100271066B1 (en) * 1996-12-05 2000-11-01 니시무로 타이죠 Turbbine nozzle
CN111794807A (en) * 2020-06-24 2020-10-20 中船重工龙江广瀚燃气轮机有限公司 Power turbine inlet guider for fuel-drive compressor unit

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