JPH0754752A - 軸流水車のランナ羽根 - Google Patents
軸流水車のランナ羽根Info
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- JPH0754752A JPH0754752A JP5198083A JP19808393A JPH0754752A JP H0754752 A JPH0754752 A JP H0754752A JP 5198083 A JP5198083 A JP 5198083A JP 19808393 A JP19808393 A JP 19808393A JP H0754752 A JPH0754752 A JP H0754752A
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- JP
- Japan
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- blade
- runner
- radius
- tip
- inlet
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Hydraulic Turbines (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 軸流水車のランナ羽根の先端チップ入口側に
おける羽根負圧面に生じる急激な圧力低下を防止する。 【構成】 ランナ羽根の先端チップ３側の最大半径をｒ
ａ、ボス７側の最大半径をｒｂ、ランナ羽根中央半径部
に位置し（ｒｃ−ｒａ）／（ｒａ−ｒｂ）＝０．５〜
０．８により定まる半径をｒｃとし、主軸中心１１と上
記ランナ羽根スピンドル中心１０との交点Ｏおよび上記
ｒｃを半径とする円弧と羽根の入口曲線４との交点Ｐを
直線で結び、上記半径ｒｃより半径の大きな領域におけ
る上記ランナ羽根２の入口曲線が上記直線ＯＰよりも上
記ランナ羽根２の上流側にあり、しかも上記先端チップ
３入口端が最も上流側にあるようにしてあり、これによ
りランナ羽根負圧面の圧力低下を改善している。
おける羽根負圧面に生じる急激な圧力低下を防止する。 【構成】 ランナ羽根の先端チップ３側の最大半径をｒ
ａ、ボス７側の最大半径をｒｂ、ランナ羽根中央半径部
に位置し（ｒｃ−ｒａ）／（ｒａ−ｒｂ）＝０．５〜
０．８により定まる半径をｒｃとし、主軸中心１１と上
記ランナ羽根スピンドル中心１０との交点Ｏおよび上記
ｒｃを半径とする円弧と羽根の入口曲線４との交点Ｐを
直線で結び、上記半径ｒｃより半径の大きな領域におけ
る上記ランナ羽根２の入口曲線が上記直線ＯＰよりも上
記ランナ羽根２の上流側にあり、しかも上記先端チップ
３入口端が最も上流側にあるようにしてあり、これによ
りランナ羽根負圧面の圧力低下を改善している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はカプラン水車、バルブ水
車等の軸流水車のランナ羽根に関する。
車等の軸流水車のランナ羽根に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は一般的な軸流水車の模式的断面
図、図５（ａ）はそのランナ羽根を拡大して示す側面
図、図５（ｂ）は前図のＢ―Ｂ線矢視図である。図４に
おいて、ランナボス１には複数枚のランナ羽根２が取り
付けられており、これらのランナ羽根２の先端チップ３
は、ランナ羽根２に動力流体（以下単に水）が流入する
羽根の入口曲線４から前記水が流出する羽根の出口曲線
５に向けて、凸曲線状に形成されている。また、ランナ
羽根２の先端チップ３の外側には、僅かな間隙をおいて
ディスチャージリング６が設けてあり、ディスチャージ
リング６は前記ランナ羽根２先端チップ３の凸曲線に対
応する凹曲線形状としてある。
図、図５（ａ）はそのランナ羽根を拡大して示す側面
図、図５（ｂ）は前図のＢ―Ｂ線矢視図である。図４に
おいて、ランナボス１には複数枚のランナ羽根２が取り
付けられており、これらのランナ羽根２の先端チップ３
は、ランナ羽根２に動力流体（以下単に水）が流入する
羽根の入口曲線４から前記水が流出する羽根の出口曲線
５に向けて、凸曲線状に形成されている。また、ランナ
羽根２の先端チップ３の外側には、僅かな間隙をおいて
ディスチャージリング６が設けてあり、ディスチャージ
リング６は前記ランナ羽根２先端チップ３の凸曲線に対
応する凹曲線形状としてある。
【０００３】上記のような軸流水車のランナ羽根を設計
するには、主として下記のような２点が考慮される。第
１に、羽根の先端チップ３から内周側のボス７までに作
用する角運動量の変化の分布から、羽根の先端チップ３
からボス７までのランナ羽根入口角度と出口角度および
羽根長さが決定される。
するには、主として下記のような２点が考慮される。第
１に、羽根の先端チップ３から内周側のボス７までに作
用する角運動量の変化の分布から、羽根の先端チップ３
からボス７までのランナ羽根入口角度と出口角度および
羽根長さが決定される。
【０００４】図６はランナ羽根の設計法を説明するため
の速度三角形を示す図である。この図から、上記角運動
量変化は次式（１）で表される。 Ｈth＝（ｕ１・ｖｕ１−ｕ２・ｖｕ２）／ｇ………（１） ここで、Ｈthは角運動量変化でオイラーヘッドと呼ば
れ、ｕはランナ周速、ｖｕ１は絶対速度の周方向速度成
分、ｇは重力加速度を示す。
の速度三角形を示す図である。この図から、上記角運動
量変化は次式（１）で表される。 Ｈth＝（ｕ１・ｖｕ１−ｕ２・ｖｕ２）／ｇ………（１） ここで、Ｈthは角運動量変化でオイラーヘッドと呼ば
れ、ｕはランナ周速、ｖｕ１は絶対速度の周方向速度成
分、ｇは重力加速度を示す。
【０００５】一般に軸流水車では、ランナ羽根上流側の
角運動量分布は羽根の先端チップ３から内周側のボス７
までほぼ一様で、また羽根出口の角運動量は設計点では
無旋回流れとなり零となることから、上式（１）から羽
根の先端チップ３から内周側のボス７までランナ羽根の
角運動量はほぼ一様となる。しかしながら、軸流水車に
おいては羽根の先端チップ３とボス７とでは半径差が大
きいため、ランナ周速度ｕの差は大きくなり、先端チッ
プ３側の羽根は図６に示したように、羽根入口角度β１
および出口角度β２が小さくなり、ボス７では先端チッ
プ３側に比して入口角度β２およびで出口度β２は大き
くなる。
角運動量分布は羽根の先端チップ３から内周側のボス７
までほぼ一様で、また羽根出口の角運動量は設計点では
無旋回流れとなり零となることから、上式（１）から羽
根の先端チップ３から内周側のボス７までランナ羽根の
角運動量はほぼ一様となる。しかしながら、軸流水車に
おいては羽根の先端チップ３とボス７とでは半径差が大
きいため、ランナ周速度ｕの差は大きくなり、先端チッ
プ３側の羽根は図６に示したように、羽根入口角度β１
および出口角度β２が小さくなり、ボス７では先端チッ
プ３側に比して入口角度β２およびで出口度β２は大き
くなる。
【０００６】従って、羽根の先端チップ３側においては
ランナ羽根２は回転方向に対して小さい角度となり、羽
根面に垂直に作用する圧力、負圧を受ける羽根圧力面８
と羽根負圧面９との圧力差は、ボス７側に比して大きく
なる。このことから、ランナ羽根の上記圧力差を緩和す
るために、羽根の先端チップにおける羽根長さを長くし
ボス７におけるそれを短くすることが行われている。
ランナ羽根２は回転方向に対して小さい角度となり、羽
根面に垂直に作用する圧力、負圧を受ける羽根圧力面８
と羽根負圧面９との圧力差は、ボス７側に比して大きく
なる。このことから、ランナ羽根の上記圧力差を緩和す
るために、羽根の先端チップにおける羽根長さを長くし
ボス７におけるそれを短くすることが行われている。
【０００７】第２に、可動式のランナ羽根の場合には、
ランナ羽根の開閉に必要なランナ羽根開閉力が問題とな
るため、開閉力使用を満足できるようにスピンドル中心
１０を決定する。図５（ａ）、図５（ｂ）に示したラン
ナ羽根の入口曲線４および出口曲線５は上記のようにし
て決定されている。
ランナ羽根の開閉に必要なランナ羽根開閉力が問題とな
るため、開閉力使用を満足できるようにスピンドル中心
１０を決定する。図５（ａ）、図５（ｂ）に示したラン
ナ羽根の入口曲線４および出口曲線５は上記のようにし
て決定されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記構成の
従来の軸流水車のランナ羽根においては、先端チップ３
入口先端付近の羽根負圧面で急激な圧力低下が生じやす
く、水の蒸気圧以下となってキャビテーションを生じる
おそれがある。このようにしてキャビテーションが生じ
るとランナ羽根面が浸蝕されやすくなる。
従来の軸流水車のランナ羽根においては、先端チップ３
入口先端付近の羽根負圧面で急激な圧力低下が生じやす
く、水の蒸気圧以下となってキャビテーションを生じる
おそれがある。このようにしてキャビテーションが生じ
るとランナ羽根面が浸蝕されやすくなる。
【０００９】図７（ａ）は先端チップ３側における羽根
面圧力分布を示し、図７（ｂ）はボス７側の羽根面圧力
分布を示す線図であり、流れ解析によって得られたもの
である。なお、上記各線図において縦軸はそれぞれ圧力
係数Ｃｐを示し、次式（２）で表される。
面圧力分布を示し、図７（ｂ）はボス７側の羽根面圧力
分布を示す線図であり、流れ解析によって得られたもの
である。なお、上記各線図において縦軸はそれぞれ圧力
係数Ｃｐを示し、次式（２）で表される。
【００１０】Ｃｐ＝（Ｐ−ＰＯ）／Ｈ………（２） ここで、ＰおよびＰＯは羽根面圧力および羽根出口基準
圧力、Ｈは有効落差を示す。また、横軸は羽根長さＬＯ
で無次元化した羽根入口から出口への羽根に沿った距離
を示す。
圧力、Ｈは有効落差を示す。また、横軸は羽根長さＬＯ
で無次元化した羽根入口から出口への羽根に沿った距離
を示す。
【００１１】この図から入口先端付近の羽根負圧面にお
いて急激な圧力低下が生じていることが分る。この急激
な圧力低下の発生は、羽根中央部側に流入する水は羽根
に流入した途端に遠心力が作用して、先端チップ３側に
水の流れが偏り、先端チップ３側の羽根への流入角度が
大きくなるによる。この急激な圧力低下は羽根入口のご
く近傍に限られ、その下流では羽根負圧面における圧力
は回復する。これに対して、図７（ｂ）に示したボス７
側では上記とは逆に羽根への流入角度が小さくなり、先
端チップ３側におけるような圧力低下が発生することは
ない。
いて急激な圧力低下が生じていることが分る。この急激
な圧力低下の発生は、羽根中央部側に流入する水は羽根
に流入した途端に遠心力が作用して、先端チップ３側に
水の流れが偏り、先端チップ３側の羽根への流入角度が
大きくなるによる。この急激な圧力低下は羽根入口のご
く近傍に限られ、その下流では羽根負圧面における圧力
は回復する。これに対して、図７（ｂ）に示したボス７
側では上記とは逆に羽根への流入角度が小さくなり、先
端チップ３側におけるような圧力低下が発生することは
ない。
【００１２】上記の現象を抑制するためには、一般に先
端チップ３側の羽根入口近傍の羽根角度を大きくする手
段が取られている。上記のように局部的に羽根角度を大
きくすれば、入口端の圧力低下は若干改善されるもの
の、羽根負圧面における圧力低下点が下流側に移動する
おそれがあり、結果的に大きな改善を得ることはできな
い。また、先端チップ３側の全域で羽根角度を大きくす
ると、水車特性が低比速度側に移動してしまうだけでな
く、先端チップ３側羽根入口近傍の圧力分布が変化する
ため、ランナ羽根開閉力が開方向に強く作用することと
なり、ランナ羽根駆動機構の容量が大きくなる問題もあ
る。
端チップ３側の羽根入口近傍の羽根角度を大きくする手
段が取られている。上記のように局部的に羽根角度を大
きくすれば、入口端の圧力低下は若干改善されるもの
の、羽根負圧面における圧力低下点が下流側に移動する
おそれがあり、結果的に大きな改善を得ることはできな
い。また、先端チップ３側の全域で羽根角度を大きくす
ると、水車特性が低比速度側に移動してしまうだけでな
く、先端チップ３側羽根入口近傍の圧力分布が変化する
ため、ランナ羽根開閉力が開方向に強く作用することと
なり、ランナ羽根駆動機構の容量が大きくなる問題もあ
る。
【００１３】本発明は上記の事情に基きなされたもの
で、ランナ羽根先端チップ側入口近傍における急激な圧
力低下の発生を十分に防止することができる軸流水車の
ランナ羽根を提供する。
で、ランナ羽根先端チップ側入口近傍における急激な圧
力低下の発生を十分に防止することができる軸流水車の
ランナ羽根を提供する。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の軸流水車のラン
ナ羽根は、軸流水車のランナ羽根において、ランナ羽根
の先端チップ側の最大半径をｒａ、ボス側の最大半径を
ｒｂ、ランナ羽根中央半径部に位置し（ｒｃ−ｒａ）／
（ｒａ−ｒｂ）＝０．５〜０．８により定まる半径をｒ
ｃとして、主軸中心と上記ランナ羽根スピンドル中心と
の交点および上記ｒｃを半径とする円弧と羽根の入口曲
線との交点を直線で結び、上記半径ｒｃより半径の大き
な領域における上記ランナ羽根の入口曲線が上記直線よ
りも上記ランナ羽根上流側にあり、さらに上記先端チッ
プ入口端が最も上流側にあるようにしたことを特徴とす
る。
ナ羽根は、軸流水車のランナ羽根において、ランナ羽根
の先端チップ側の最大半径をｒａ、ボス側の最大半径を
ｒｂ、ランナ羽根中央半径部に位置し（ｒｃ−ｒａ）／
（ｒａ−ｒｂ）＝０．５〜０．８により定まる半径をｒ
ｃとして、主軸中心と上記ランナ羽根スピンドル中心と
の交点および上記ｒｃを半径とする円弧と羽根の入口曲
線との交点を直線で結び、上記半径ｒｃより半径の大き
な領域における上記ランナ羽根の入口曲線が上記直線よ
りも上記ランナ羽根上流側にあり、さらに上記先端チッ
プ入口端が最も上流側にあるようにしたことを特徴とす
る。
【００１５】
【作用】上記構成の本発明の軸流水車のランナ羽根にお
いては、（ｒｃ−ｒｂ）／（ｒａ−ｒｂ）が大きくなる
にしたがって最低圧力は改善され、（ｒｃ−ｒｂ）／
（ｒａ−ｒｂ）＝０．６付近でピークを示し、それ以降
は再び低下する。上記のようにピークの後再び低下する
のは、（ｒｃ−ｒｂ）／（ｒａ−ｒｂ）が０．６を超え
て大きくなるにつれ、先端チップ３近傍の形状のみが変
化するため最低圧力改善効果が小さくなるによる。すな
わち、（ｒｃ−ｒｂ）／（ｒａ−ｒｂ）＝０．５〜０．
８とすることにより、最低圧力改善効果が大きなランナ
羽根とすることができる。
いては、（ｒｃ−ｒｂ）／（ｒａ−ｒｂ）が大きくなる
にしたがって最低圧力は改善され、（ｒｃ−ｒｂ）／
（ｒａ−ｒｂ）＝０．６付近でピークを示し、それ以降
は再び低下する。上記のようにピークの後再び低下する
のは、（ｒｃ−ｒｂ）／（ｒａ−ｒｂ）が０．６を超え
て大きくなるにつれ、先端チップ３近傍の形状のみが変
化するため最低圧力改善効果が小さくなるによる。すな
わち、（ｒｃ−ｒｂ）／（ｒａ−ｒｂ）＝０．５〜０．
８とすることにより、最低圧力改善効果が大きなランナ
羽根とすることができる。
【００１６】
【実施例】図５（ａ）、図５（ｂ）と同一部分には同一
符号を付した図１（ａ）は、本発明一実施例の拡大側面
図、図１（ｂ）は前の図Ｂ―Ｂ線矢視図である。これら
の図において、先端チップ３の半径ｒａとボス７の半径
ｒｂとで挟まれた下記の条件を満たす半径ｒｃの円弧と
羽根の入口曲線４との交点Ｐをとる。なお、半径ｒｃに
関する条件は次式（３）の通りである。
符号を付した図１（ａ）は、本発明一実施例の拡大側面
図、図１（ｂ）は前の図Ｂ―Ｂ線矢視図である。これら
の図において、先端チップ３の半径ｒａとボス７の半径
ｒｂとで挟まれた下記の条件を満たす半径ｒｃの円弧と
羽根の入口曲線４との交点Ｐをとる。なお、半径ｒｃに
関する条件は次式（３）の通りである。
【００１７】 （ｒｃ−ｒｂ）／（ｒａ−ｒｂ）＝０．６………（３） スピンドル中心１０と主軸中心１１との交点Ｏと前記Ｐ
とを結ぶ直線を直線ＯＰ、上記直線ＯＰの延長上にある
点をＱとして、半径ｒｃより外周側のＰＱの領域で入口
曲線４が直線ＰＱより外周側にあるようにし、且つ先端
チップ３の入口端が最も上流側にあるようにしてある。
なお、本実施例においてその他の構成は図４〜図６に示
したところと同一である。
とを結ぶ直線を直線ＯＰ、上記直線ＯＰの延長上にある
点をＱとして、半径ｒｃより外周側のＰＱの領域で入口
曲線４が直線ＰＱより外周側にあるようにし、且つ先端
チップ３の入口端が最も上流側にあるようにしてある。
なお、本実施例においてその他の構成は図４〜図６に示
したところと同一である。
【００１８】以下に上記実施例の作用につき図７
（ａ）、図７（ｂ）と同一部分には同一符号を付した図
２（ａ）、図２（ｂ）を使用して説明する。なお、図２
（ａ）、図２（ｂ）において、実線は本実施例における
羽根面圧力分布の流れ解析の結果を示し、破線は図５に
示した従来のランナ羽根の羽根面圧力分布の流れ解析の
結果を示している。上記実施例においては、先端チップ
３入口端が羽根中央部である点Ｐよりも上流側にある。
そのため、羽根中央側の入口部でランナ羽根の回転によ
り水に作用する遠心力に基く先端チップ３側に偏る流れ
は、羽根入口端よりも下流側となる。よって、羽根入口
端近傍では上記流れの偏りによる影響は受け難くなる。
従って、先端チップ３入口側の羽根負圧面の圧力低下は
著しく低減される。
（ａ）、図７（ｂ）と同一部分には同一符号を付した図
２（ａ）、図２（ｂ）を使用して説明する。なお、図２
（ａ）、図２（ｂ）において、実線は本実施例における
羽根面圧力分布の流れ解析の結果を示し、破線は図５に
示した従来のランナ羽根の羽根面圧力分布の流れ解析の
結果を示している。上記実施例においては、先端チップ
３入口端が羽根中央部である点Ｐよりも上流側にある。
そのため、羽根中央側の入口部でランナ羽根の回転によ
り水に作用する遠心力に基く先端チップ３側に偏る流れ
は、羽根入口端よりも下流側となる。よって、羽根入口
端近傍では上記流れの偏りによる影響は受け難くなる。
従って、先端チップ３入口側の羽根負圧面の圧力低下は
著しく低減される。
【００１９】なお、上記先端チップ３側に偏る流れによ
り先端チップ３側の羽根中央部において、従来のランナ
羽根におけるよりも圧力の低下が見られるが、上記のよ
うに偏りが少ないため低下割合は小さく、またその低下
は圧力が上昇した領域で生じるため、従来のランナ羽根
におけるよりも滑らかな圧力分布とすることができる。
これにより、羽根負荷は図２ｂに示すようにボス７側が
大きくなるように作用する。
り先端チップ３側の羽根中央部において、従来のランナ
羽根におけるよりも圧力の低下が見られるが、上記のよ
うに偏りが少ないため低下割合は小さく、またその低下
は圧力が上昇した領域で生じるため、従来のランナ羽根
におけるよりも滑らかな圧力分布とすることができる。
これにより、羽根負荷は図２ｂに示すようにボス７側が
大きくなるように作用する。
【００２０】また、ランナ羽根開閉力はランナスピンド
ル中心１０と羽根面に作用する圧力の圧力分布の中心と
の距離と、前記羽根面に作用する総圧力との積として求
められる。本実施例では先端チップ３側入口端近傍の圧
力差が小さくなるがランナスピンドル中心１０からの距
離は大きくなり、またボス７側の圧力差が大きくなって
いるため、上記のように積として求められるランナ羽根
開閉力は閉方向の開閉特性のものとなる。
ル中心１０と羽根面に作用する圧力の圧力分布の中心と
の距離と、前記羽根面に作用する総圧力との積として求
められる。本実施例では先端チップ３側入口端近傍の圧
力差が小さくなるがランナスピンドル中心１０からの距
離は大きくなり、またボス７側の圧力差が大きくなって
いるため、上記のように積として求められるランナ羽根
開閉力は閉方向の開閉特性のものとなる。
【００２１】図３は羽根負圧面最低圧力の変化、すなわ
ち（ｒｃ−ｒｂ）／（ｒａ−ｒｂ）が（Ｐｏ−Ｐ’）／
Ｐｏに及ぼす影響を示す線図である。この図は、図１に
示したランナ羽根において先端チップ３およびボス７入
口端の位置を変えず、また直線ＯＱもそのままとした状
態で点Ｐを直線ＯＱ上を移動させた時の、解析から得ら
れた先端チップ３側入口端羽根負圧面の最低圧力変化を
示した線図である。この図において、縦軸は（ｒｃ−ｒ
ｂ）／（ｒａ−ｒｂ）＝０．５の場合の先端チップ３入
口端羽根負圧面の最低圧力Ｐｏを基準とし、他の場合の
最低圧力Ｐ’との差をＰｏで無次元化したものである。
横軸は（ｒｃ−ｒｂ）／（ｒａ−ｒｂ）である。
ち（ｒｃ−ｒｂ）／（ｒａ−ｒｂ）が（Ｐｏ−Ｐ’）／
Ｐｏに及ぼす影響を示す線図である。この図は、図１に
示したランナ羽根において先端チップ３およびボス７入
口端の位置を変えず、また直線ＯＱもそのままとした状
態で点Ｐを直線ＯＱ上を移動させた時の、解析から得ら
れた先端チップ３側入口端羽根負圧面の最低圧力変化を
示した線図である。この図において、縦軸は（ｒｃ−ｒ
ｂ）／（ｒａ−ｒｂ）＝０．５の場合の先端チップ３入
口端羽根負圧面の最低圧力Ｐｏを基準とし、他の場合の
最低圧力Ｐ’との差をＰｏで無次元化したものである。
横軸は（ｒｃ−ｒｂ）／（ｒａ−ｒｂ）である。
【００２２】図３から、（ｒｃ−ｒｂ）／（ｒａ−ｒ
ｂ）が大きくなるにしたがって最低圧力は改善され、
（ｒｃ−ｒｂ）／（ｒａ−ｒｂ）＝０．６付近でピーク
を示し、それ以降は再び低下することが分る。上記のよ
うにピークの後再び低下するのは、（ｒｃ−ｒｂ）／
（ｒａ−ｒｂ）が０．６を超えて大きくなるにつれ、先
端チップ３近傍の形状のみが変化するため最低圧力改善
効果が小さくなるによる。すなわち、図３から（ｒｃ−
ｒｂ）／（ｒａ−ｒｂ）＝０．５〜０．８とすることに
より、最低圧力改善効果が大きなランナ羽根とすること
ができる。
ｂ）が大きくなるにしたがって最低圧力は改善され、
（ｒｃ−ｒｂ）／（ｒａ−ｒｂ）＝０．６付近でピーク
を示し、それ以降は再び低下することが分る。上記のよ
うにピークの後再び低下するのは、（ｒｃ−ｒｂ）／
（ｒａ−ｒｂ）が０．６を超えて大きくなるにつれ、先
端チップ３近傍の形状のみが変化するため最低圧力改善
効果が小さくなるによる。すなわち、図３から（ｒｃ−
ｒｂ）／（ｒａ−ｒｂ）＝０．５〜０．８とすることに
より、最低圧力改善効果が大きなランナ羽根とすること
ができる。
【００２３】
【発明の効果】上記のように本発明の軸流水車のランナ
羽根においては、（ｒｃ−ｒｂ）／（ｒａ−ｒｂ）＝
０．５〜０．８とすることにより、羽根負圧面最低圧力
が改善されるため、キャビテーションを生じるおそれは
ない。
羽根においては、（ｒｃ−ｒｂ）／（ｒａ−ｒｂ）＝
０．５〜０．８とすることにより、羽根負圧面最低圧力
が改善されるため、キャビテーションを生じるおそれは
ない。
【図１】（ａ）は本発明一実施例の拡大側面図、（ｂ）
は前図のＢ―Ｂ線矢視図。
は前図のＢ―Ｂ線矢視図。
【図２】（ａ）は先端チップ側における羽根面圧力分布
を示す線図、（ｂ）はボス側の羽根面圧力分布を示す線
図。
を示す線図、（ｂ）はボス側の羽根面圧力分布を示す線
図。
【図３】本発明の数値限定の根拠を説明するための羽根
負圧面最低圧力の変化を示す線図。
負圧面最低圧力の変化を示す線図。
【図４】一般的な軸流水車の模式的断面図。
【図５】（ａ）はそのランナ羽根を拡大して示す側面
図、（ｂ）は前図のＢ―Ｂ線矢視図。
図、（ｂ）は前図のＢ―Ｂ線矢視図。
【図６】ランナ羽根の設計法を説明するための速度三角
形を示す図。
形を示す図。
【図７】（ａ）は先端チップ側における羽根面圧力分布
を示す線図、（ｂ）はボス側の羽根面圧力分布を示す線
図。
を示す線図、（ｂ）はボス側の羽根面圧力分布を示す線
図。
１…ランナボス ２…ランナ羽根 ３…先端チップ ４…入口曲線 ５…出口曲線 ６…ディスチャージリング ７…ボス ８…羽根圧力面 ９…羽根負圧面 １０…スピンドル中心 １１…主軸中心
Claims (1)
- 【請求項１】 軸流水車のランナ羽根において、ランナ
羽根の先端チップ側の最大半径をｒａ、ボス側の最大半
径をｒｂ、ランナ羽根中央半径部に位置し（ｒｃ−ｒ
ａ）／（ｒａ−ｒｂ）＝０．５〜０．８により定まる半
径をｒｃとして、主軸中心と上記ランナ羽根スピンドル
中心との交点および上記ｒｃを半径とする円弧とランナ
羽根の入口曲線との交点を直線で結び、上記半径ｒｃよ
り半径の大きな領域における上記ランナ羽根の入口曲線
が上記直線よりも上記ランナ羽根上流側にあり、さらに
上記先端チップ入口端が最も上流側にあるようにしたこ
とを特徴とする軸流水車のランナ羽根。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5198083A JPH0754752A (ja) | 1993-08-10 | 1993-08-10 | 軸流水車のランナ羽根 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5198083A JPH0754752A (ja) | 1993-08-10 | 1993-08-10 | 軸流水車のランナ羽根 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0754752A true JPH0754752A (ja) | 1995-02-28 |
Family
ID=16385234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5198083A Pending JPH0754752A (ja) | 1993-08-10 | 1993-08-10 | 軸流水車のランナ羽根 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0754752A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011001936A (ja) * | 2009-06-22 | 2011-01-06 | Hitachi Ltd | ターボ機械及び水車ランナ |
| JP2016017415A (ja) * | 2014-07-04 | 2016-02-01 | 株式会社東芝 | 軸流水車 |
| CN105909450A (zh) * | 2015-02-24 | 2016-08-31 | 株式会社东芝 | 轴流式水力机械、其叶轮及其叶轮叶片 |
| CN107084084A (zh) * | 2017-03-30 | 2017-08-22 | 东芝水电设备（杭州）有限公司 | 叶片径向中线弯曲型转桨式水轮机转轮 |
-
1993
- 1993-08-10 JP JP5198083A patent/JPH0754752A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011001936A (ja) * | 2009-06-22 | 2011-01-06 | Hitachi Ltd | ターボ機械及び水車ランナ |
| JP2016017415A (ja) * | 2014-07-04 | 2016-02-01 | 株式会社東芝 | 軸流水車 |
| CN105909450A (zh) * | 2015-02-24 | 2016-08-31 | 株式会社东芝 | 轴流式水力机械、其叶轮及其叶轮叶片 |
| EP3093484A1 (en) * | 2015-02-24 | 2016-11-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Runner vane of axial hydraulic machine, runner of axial hydraulic machine, and axial hydraulic machine |
| US10012206B2 (en) | 2015-02-24 | 2018-07-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Runner vane of axial hydraulic machine, runner of axial hydraulic machine, and axial hydraulic machine |
| CN107084084A (zh) * | 2017-03-30 | 2017-08-22 | 东芝水电设备（杭州）有限公司 | 叶片径向中线弯曲型转桨式水轮机转轮 |
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