JPH0763005A - アキシャルタービンの流出ハウジング - Google Patents
アキシャルタービンの流出ハウジングInfo
- Publication number
- JPH0763005A JPH0763005A JP18410494A JP18410494A JPH0763005A JP H0763005 A JPH0763005 A JP H0763005A JP 18410494 A JP18410494 A JP 18410494A JP 18410494 A JP18410494 A JP 18410494A JP H0763005 A JPH0763005 A JP H0763005A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diffuser
- outflow
- outlet
- partition wall
- outflow housing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/30—Exhaust heads, chambers, or the like
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 環状通路を備えたアキシャルディフューザか
ら来る排出流の主流れ方向が機械軸線に対してほぼ直角
に転向される出口通路（４）を備えたアキシャルタービ
ン１の流出ハウジング５を、流出する媒体から完全なエ
ネルギーの回収が達成されるように改良し、これにより
アキシャルタービン１の効率を向上する。 【構成】 半径方向に向けられた出口通路４の中に隔壁
７が組み込まれ、この隔壁７が出口通路４をディフュー
ザ部分８とノズル部分９とに分割する。
ら来る排出流の主流れ方向が機械軸線に対してほぼ直角
に転向される出口通路（４）を備えたアキシャルタービ
ン１の流出ハウジング５を、流出する媒体から完全なエ
ネルギーの回収が達成されるように改良し、これにより
アキシャルタービン１の効率を向上する。 【構成】 半径方向に向けられた出口通路４の中に隔壁
７が組み込まれ、この隔壁７が出口通路４をディフュー
ザ部分８とノズル部分９とに分割する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、環状通路付きアキシャ
ルディフューザから来る排出流の主流れ方向が機械軸線
に対してほぼ直角に転向される出口通路を備えたアキシ
ャルタービンの流出ハウジングに関する。
ルディフューザから来る排出流の主流れ方向が機械軸線
に対してほぼ直角に転向される出口通路を備えたアキシ
ャルタービンの流出ハウジングに関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の流出ハウジングは既にドイツ連
邦共和国特許出願公告第１９０４４３８号公報に詳細に
示されている。これによって、流体機械即ちタービンか
ら流出する流れの運動エネルギーを、それが半径方向の
排出においてエネルギーの回収にとって無駄とされる前
に、十分な圧力エネルギーに変換しようとしている。
邦共和国特許出願公告第１９０４４３８号公報に詳細に
示されている。これによって、流体機械即ちタービンか
ら流出する流れの運動エネルギーを、それが半径方向の
排出においてエネルギーの回収にとって無駄とされる前
に、十分な圧力エネルギーに変換しようとしている。
【０００３】しかし実際にはこのような軸方向に延びる
環状ディフューザに対する空間が非常に限定され、わけ
ても重大なことは、軸方向の機械の長さは主要な経費的
要因として小さくしなければならないことである。しか
し実際の利用にあたっては冒頭に述べた形式の流出ハウ
ジングの妥協策が生じ、環状のアキシャルディフューザ
は機械軸線に対して垂直な互いに平行に延びる壁を備え
た半径方向に延びる出口通路に直接開口している。
環状ディフューザに対する空間が非常に限定され、わけ
ても重大なことは、軸方向の機械の長さは主要な経費的
要因として小さくしなければならないことである。しか
し実際の利用にあたっては冒頭に述べた形式の流出ハウ
ジングの妥協策が生じ、環状のアキシャルディフューザ
は機械軸線に対して垂直な互いに平行に延びる壁を備え
た半径方向に延びる出口通路に直接開口している。
【０００４】その場合、排出流が主に環状のアキシャル
ディフューザの流出開口に続いている出口通路の壁範囲
に接し、流れのいわゆる「健全」部分を形成するという
問題がある。出口通路における反対側に位置する壁範囲
に沿っては、出口通路のこの壁範囲がタービン内部ハウ
ジングのいわゆる「風下」に位置しているので、極めて
僅かな質量流量しか流れない。この範囲において流れの
剥離が観察され、従って逆流即ちいわゆる「不健全」な
流れの発生が予期される。従って出口通路に不均一な流
れ分布ないしは流れの歪みが生じ、これは流出する媒体
からのエネルギー回収における損失を増大し、流体機械
の効率を悪くしてしまう。
ディフューザの流出開口に続いている出口通路の壁範囲
に接し、流れのいわゆる「健全」部分を形成するという
問題がある。出口通路における反対側に位置する壁範囲
に沿っては、出口通路のこの壁範囲がタービン内部ハウ
ジングのいわゆる「風下」に位置しているので、極めて
僅かな質量流量しか流れない。この範囲において流れの
剥離が観察され、従って逆流即ちいわゆる「不健全」な
流れの発生が予期される。従って出口通路に不均一な流
れ分布ないしは流れの歪みが生じ、これは流出する媒体
からのエネルギー回収における損失を増大し、流体機械
の効率を悪くしてしまう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
に述べた形式の流出ハウジングを備えた流体機械の効率
を、流出する媒体から完全なエネルギーの回収が達成さ
れるように流出ハウジングを改良することにより向上し
ようとすることにある。
に述べた形式の流出ハウジングを備えた流体機械の効率
を、流出する媒体から完全なエネルギーの回収が達成さ
れるように流出ハウジングを改良することにより向上し
ようとすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によればこの課題
は、冒頭に述べた形式の出口通路を備えたアキシャルタ
ービンの流出ハウジングにおいて、半径方向に向けられ
た出口通路の中に隔壁が組み込まれ、隔壁の傾斜角を形
成するために主流れ方向と隔壁とが角度を成すように
し、隔壁が出口通路をディフューザ部分とノズル部分と
に分割し、そのノズル部分がアキシャルディフューザの
流出開口と反対側に位置する出口通路の壁に寄せられて
いることによって解決される。本発明の有利な実施態様
は各請求項に記載されている。
は、冒頭に述べた形式の出口通路を備えたアキシャルタ
ービンの流出ハウジングにおいて、半径方向に向けられ
た出口通路の中に隔壁が組み込まれ、隔壁の傾斜角を形
成するために主流れ方向と隔壁とが角度を成すように
し、隔壁が出口通路をディフューザ部分とノズル部分と
に分割し、そのノズル部分がアキシャルディフューザの
流出開口と反対側に位置する出口通路の壁に寄せられて
いることによって解決される。本発明の有利な実施態様
は各請求項に記載されている。
【０００７】
【発明の効果】アキシャルタービンに対する流出ハウジ
ングを上記のように形成することによって、即ち流出ハ
ウジングの出口通路を流れを遅らせる目的のディフュー
ザ部分と流れを加速する目的のノズル部分とに分割する
ことによって、タービンに関して半径方向に貫流する出
口通路においてタービン側の貫流開口と反タービン側の
貫流開口との間でもう一度運動エネルギーから圧力エネ
ルギーへの変換が行われる。その場合、少量の流れ成分
即ちノズル部分内における流れ成分が渦流の形成を阻止
するように加速される。更にノズル部分の流れ方向に位
置する先端にディフューザ部分に対して負圧が生じ、こ
の負圧はディフューザ部分における多量の流れ成分が流
出ハウジングの出口通路における隔壁に良好に接触する
ことを保証する。
ングを上記のように形成することによって、即ち流出ハ
ウジングの出口通路を流れを遅らせる目的のディフュー
ザ部分と流れを加速する目的のノズル部分とに分割する
ことによって、タービンに関して半径方向に貫流する出
口通路においてタービン側の貫流開口と反タービン側の
貫流開口との間でもう一度運動エネルギーから圧力エネ
ルギーへの変換が行われる。その場合、少量の流れ成分
即ちノズル部分内における流れ成分が渦流の形成を阻止
するように加速される。更にノズル部分の流れ方向に位
置する先端にディフューザ部分に対して負圧が生じ、こ
の負圧はディフューザ部分における多量の流れ成分が流
出ハウジングの出口通路における隔壁に良好に接触する
ことを保証する。
【０００８】上述のようにして流出ハウジング内におけ
る損失を減少することによって、流体機械の出力即ちタ
ービン効率が著しく改善される。
る損失を減少することによって、流体機械の出力即ちタ
ービン効率が著しく改善される。
【０００９】
【実施例】以下図面に示した実施例を参照して本発明を
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００１０】動翼２を備えたターボ過給機のアキシャル
タービン１の最終段において流出側に環状のアキシャル
ディフューザ３が設けられている。このディフューザ３
は流出ハウジング５の半径方向に向けられた出口通路４
に開口している。流出ハウジング５は機械軸線に対して
垂直で互いに平行に延びる壁６を有している。ディフュ
ーザ３の流出断面積は出口通路４のそれよりも小さい。
流出ハウジング５の端部には公知の集合室（図示せず）
が接続されており、この中では流れは特別なガイドを必
要としない。
タービン１の最終段において流出側に環状のアキシャル
ディフューザ３が設けられている。このディフューザ３
は流出ハウジング５の半径方向に向けられた出口通路４
に開口している。流出ハウジング５は機械軸線に対して
垂直で互いに平行に延びる壁６を有している。ディフュ
ーザ３の流出断面積は出口通路４のそれよりも小さい。
流出ハウジング５の端部には公知の集合室（図示せず）
が接続されており、この中では流れは特別なガイドを必
要としない。
【００１１】この実施例において出口通路４は断面矩形
をしているが、これは勿論断面円形にもでき、あるいは
移行部材によって断面矩形から断面円形に移行させるこ
ともできる。
をしているが、これは勿論断面円形にもでき、あるいは
移行部材によって断面矩形から断面円形に移行させるこ
ともできる。
【００１２】半径方向に向けられた出口通路４の中に、
紙面に対して平行に位置する側壁に固定された隔壁７が
組み込まれている。この隔壁７は出口通路４をノズル部
分８とディフューザ部分９とに分割している。その場合
隔壁７の傾斜角を形成するために主流れ方向Ａと隔壁７
は角度γを成しており、この角度γは、ディフューザ部
分９内における流れが壁６ａ、７から剥離しないように
決められている。実験の結果この角度γの特に優れた値
は約１０°である。ノズル部分８はアキシャルディフュ
ーザ３の出口開口と反対側に位置する出口通路４の壁範
囲６ｂの範囲に存在している。
紙面に対して平行に位置する側壁に固定された隔壁７が
組み込まれている。この隔壁７は出口通路４をノズル部
分８とディフューザ部分９とに分割している。その場合
隔壁７の傾斜角を形成するために主流れ方向Ａと隔壁７
は角度γを成しており、この角度γは、ディフューザ部
分９内における流れが壁６ａ、７から剥離しないように
決められている。実験の結果この角度γの特に優れた値
は約１０°である。ノズル部分８はアキシャルディフュ
ーザ３の出口開口と反対側に位置する出口通路４の壁範
囲６ｂの範囲に存在している。
【００１３】このようにして排気ガス流はディフューザ
部分９内において遅延され、ノズル部分８において加速
される。即ち傾斜して配置された隔壁７によって、流出
ハウジング５の出口通路４内に部分ディフューザが形成
されるので、更に運動エネルギーが圧力エネルギーに変
換され、隣接するノズル部分８は全過程を安定化する。
部分９内において遅延され、ノズル部分８において加速
される。即ち傾斜して配置された隔壁７によって、流出
ハウジング５の出口通路４内に部分ディフューザが形成
されるので、更に運動エネルギーが圧力エネルギーに変
換され、隣接するノズル部分８は全過程を安定化する。
【００１４】この実施例において隔壁７は平らに作られ
ているが、湾曲させることも即ち凸面状あるいは凹面状
の輪郭で形成することもできる。
ているが、湾曲させることも即ち凸面状あるいは凹面状
の輪郭で形成することもできる。
【００１５】なお出口通路４内における隔壁７の位置
を、総流量の２０％以下の流量がノズル部分８を通って
流れるように決めると特に有利である。
を、総流量の２０％以下の流量がノズル部分８を通って
流れるように決めると特に有利である。
【図１】本発明に基づく流出ハウジングを備えたタービ
ン最終段の軸断面図。
ン最終段の軸断面図。
１ アキシャルタービン ２ 動翼 ３ アキシャルディフューザ ４ 出口通路 ５ 流出ハウジング ６ 側壁 ７ 隔壁 ８ ノズル部分 ９ ディフューザ部分
Claims (7)
- 【請求項１】 環状通路付きアキシャルディフューザか
ら来る排出流の主流れ方向が機械軸線に対してほぼ直角
に転向される出口通路を備えたアキシャルタービンの流
出ハウジングにおいて、半径方向に向けられた出口通路
（４）の中に隔壁（７）が組み込まれ、隔壁（７）の傾
斜角を形成するために主流れ方向（Ａ）と隔壁（７）と
が角度（γ）を成すようにし、隔壁（７）が出口通路
（４）をディフューザ部分（９）とノズル部分（８）と
に分割し、ノズル部分（８）がアキシャルディフューザ
（３）の流出開口と反対側に位置する出口通路（４）の
壁（６ｂ）に寄せられていることを特徴とするアキシャ
ルタービンの流出ハウジング。 - 【請求項２】 隔壁（７）が平らに形成されていること
を特徴とする請求項１記載の流出ハウジング。 - 【請求項３】 隔壁（７）が凸面状に湾曲させられてい
ることを特徴とする請求項１記載の流出ハウジング。 - 【請求項４】 隔壁（７）が凸面状に湾曲させられてい
ることを特徴とする請求項１記載の流出ハウジング。 - 【請求項５】 隔壁（７）と主流れ方向（Ａ）との成す
角度（γ）が、ディフューザ部分（９）内における流れ
が壁（６ａ、７）から剥離しないように決められている
ことを特徴とする請求項１記載の流出ハウジング。 - 【請求項６】 角度（γ）が約１０°であることを特徴
とする請求項５記載の流出ハウジング。 - 【請求項７】 出口通路（４）内における隔壁（７）の
位置が、総流量の２０％以下の流量がノズル部分（８）
を通って流れるように決められていることを特徴とする
請求項１ないし６のいずれか１つに記載の流出ハウジン
グ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19934325457 DE4325457C1 (de) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | Abströmgehäuse einer Axialturbine |
| DE4325457.8 | 1993-07-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0763005A true JPH0763005A (ja) | 1995-03-07 |
Family
ID=6493992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18410494A Pending JPH0763005A (ja) | 1993-07-29 | 1994-07-13 | アキシャルタービンの流出ハウジング |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0763005A (ja) |
| DE (1) | DE4325457C1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1165670C (zh) * | 1998-04-06 | 2004-09-08 | 西门子公司 | 汽轮机 |
| EP1992789A1 (de) * | 2007-05-18 | 2008-11-19 | ABB Turbo Systems AG | Gasaustrittsgehäuse einer Abgasturbine mit einem Stützelement |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE469934C (de) * | 1929-01-03 | Escher Wyss Maschf Ag | Mittelwand fuer Saugrohre von Wasserturbinen | |
| CH484358A (de) * | 1968-02-15 | 1970-01-15 | Escher Wyss Ag | Abströmgehäuse einer axialen Turbomaschine |
-
1993
- 1993-07-29 DE DE19934325457 patent/DE4325457C1/de not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-07-13 JP JP18410494A patent/JPH0763005A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4325457C1 (de) | 1994-07-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20031113 |