JPH08210101A - タービン動翼 - Google Patents
タービン動翼Info
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- JPH08210101A JPH08210101A JP1577995A JP1577995A JPH08210101A JP H08210101 A JPH08210101 A JP H08210101A JP 1577995 A JP1577995 A JP 1577995A JP 1577995 A JP1577995 A JP 1577995A JP H08210101 A JPH08210101 A JP H08210101A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、後流側に設置される次段静翼との
間に発生する、２次流れ損失を低減するようにした、タ
ービン動翼に関する。タービン効率向上に重要な２次流
れ損失の低減は、従来動翼、又は静翼単独の流れに注目
して、これらの翼形を改良して行う試みが種々なされて
いるが、何れも目的を達成していない。 【構成】 本発明は、動翼の外周に設けたシュラウド部
の内周側側面を、上流側とタービン回転軸と平行な平行
面とし、下流側を次段静翼のチップ側テーパ角と同じ傾
斜にしたテーパ面で形成した。これにより、動翼から次
段静翼に流入する作動流体の急膨張、又は次段静翼内で
の流れの乱れが低減でき、２次流れ損失を効果的に低減
できる。また、平行面を設けることにより、テーパ面形
成に伴うシュラウド部の重量増加を抑制でき、タービン
動翼の強度的な信頼性を保持できる。
間に発生する、２次流れ損失を低減するようにした、タ
ービン動翼に関する。タービン効率向上に重要な２次流
れ損失の低減は、従来動翼、又は静翼単独の流れに注目
して、これらの翼形を改良して行う試みが種々なされて
いるが、何れも目的を達成していない。 【構成】 本発明は、動翼の外周に設けたシュラウド部
の内周側側面を、上流側とタービン回転軸と平行な平行
面とし、下流側を次段静翼のチップ側テーパ角と同じ傾
斜にしたテーパ面で形成した。これにより、動翼から次
段静翼に流入する作動流体の急膨張、又は次段静翼内で
の流れの乱れが低減でき、２次流れ損失を効果的に低減
できる。また、平行面を設けることにより、テーパ面形
成に伴うシュラウド部の重量増加を抑制でき、タービン
動翼の強度的な信頼性を保持できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、蒸気タービン、および
ガスタービンに適用される、タービン動翼に関する。
ガスタービンに適用される、タービン動翼に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４に、蒸気タービン、又はガスタービ
ンに適用されている、タービン翼列の代表的な一例を示
す。
ンに適用されている、タービン翼列の代表的な一例を示
す。
【０００３】図に示すように、タービン翼列は、タービ
ン回転軸０１の外周面に突設されたディスク０２の外周
に、その翼根部を嵌合させて、軸方向に複数段設けられ
たタービン動翼０３，０３’、タービン回転軸０１、お
よび動翼０３等の回転体を被包して設けられた、ケーシ
ング０６の内周面に、その外輪０１０を嵌合させて、各
タービン動翼０３，０３’の上流側に配設されたタービ
ン静翼０８からなる。なお、説明を簡単にするために、
タービン動翼０３の上流側に配設されたタービン静翼は
図示省略している。
ン回転軸０１の外周面に突設されたディスク０２の外周
に、その翼根部を嵌合させて、軸方向に複数段設けられ
たタービン動翼０３，０３’、タービン回転軸０１、お
よび動翼０３等の回転体を被包して設けられた、ケーシ
ング０６の内周面に、その外輪０１０を嵌合させて、各
タービン動翼０３，０３’の上流側に配設されたタービ
ン静翼０８からなる。なお、説明を簡単にするために、
タービン動翼０３の上流側に配設されたタービン静翼は
図示省略している。
【０００４】また、タービン動翼０３，０３’は、前記
した翼根部、各ディスク０２の周方向に、等ピッチで全
周に植設される動翼０４，０４’、および動翼０４，０
４’相互間の剛性を高め、翼振動調節の働きをする、動
翼０４，０４’の外周に設けたシュラウド部０５，０
５’からなる。
した翼根部、各ディスク０２の周方向に、等ピッチで全
周に植設される動翼０４，０４’、および動翼０４，０
４’相互間の剛性を高め、翼振動調節の働きをする、動
翼０４，０４’の外周に設けたシュラウド部０５，０
５’からなる。
【０００５】また、タービン静翼０９は、前記の外輪０
１０、タービン動翼０３を植設したディスク０２の上流
側の、タービン回転軸０１外周面に近接して配設された
内輪０１１、および外輪０１０と内輪０１１の間に設け
られ、動翼０４’に導入される作動流体（蒸気）を加速
する静翼０９とからなる。
１０、タービン動翼０３を植設したディスク０２の上流
側の、タービン回転軸０１外周面に近接して配設された
内輪０１１、および外輪０１０と内輪０１１の間に設け
られ、動翼０４’に導入される作動流体（蒸気）を加速
する静翼０９とからなる。
【０００６】さらに、シュラウド部０５，０５’の外周
面とケーシング０６の内周面の間、およびタービン回転
軸０１の外周面と内輪０１１の内周面には、それらの間
からそれぞれ流出する、蒸気漏洩を防止するためのパッ
キン０７，０７’が設けられている。なお、タービン回
転軸０１の外周面との内輪０１１の内周面の間に設けら
れるパッキンは図示省略している。
面とケーシング０６の内周面の間、およびタービン回転
軸０１の外周面と内輪０１１の内周面には、それらの間
からそれぞれ流出する、蒸気漏洩を防止するためのパッ
キン０７，０７’が設けられている。なお、タービン回
転軸０１の外周面との内輪０１１の内周面の間に設けら
れるパッキンは図示省略している。
【０００７】このような、タービン翼列に適用するター
ビン動翼０３，０３’の、従来の設計法では、動翼０
４，０４’のシュラウド部０５，０５’の内周側（以
下、内周側側面という）をタービン回転軸０１と平行に
する場合が多い。このようにした場合、図４（Ｂ）に示
すように、動翼０４のシュラウド部０５付近から出た流
れ０１２は、次段の静翼０９に入る時点においては、タ
ービン回転軸０１と、ほぼ平行な流線０１２を有してお
り、また、静翼０９内部を通過する際には、静翼０９の
外周端チップ部に設けた静翼テーパ角θの影響により、
急激に膨張し、渦０１３を発生する等、流れの乱れが生
じる。
ビン動翼０３，０３’の、従来の設計法では、動翼０
４，０４’のシュラウド部０５，０５’の内周側（以
下、内周側側面という）をタービン回転軸０１と平行に
する場合が多い。このようにした場合、図４（Ｂ）に示
すように、動翼０４のシュラウド部０５付近から出た流
れ０１２は、次段の静翼０９に入る時点においては、タ
ービン回転軸０１と、ほぼ平行な流線０１２を有してお
り、また、静翼０９内部を通過する際には、静翼０９の
外周端チップ部に設けた静翼テーパ角θの影響により、
急激に膨張し、渦０１３を発生する等、流れの乱れが生
じる。
【０００８】この渦０１３の発生はタービン全体の効率
を著しく低減させ、一般的に、２次流れ損失と呼ばれて
おり、この２次流れ損失を低減させる事は、タービン効
率向上の面から極めて重要な課題となっている。この２
次流れ損失を低減させるため、従来、静翼０９のチップ
部（外周端部）に設けられているテーパ角θを無くし、
静翼０９後縁部での急激な膨張を押さえる試みが成され
ている。しかし、タービン翼列は上流段から下流段に向
けて、蒸気通路面積を大きくして設けられるため、動翼
０４、静翼０９とも、下流段の高さ（翼長）を、上流段
のものより大きくなるようにしており、動翼０４、静翼
０９ともに、その後縁部の出口高さを変えることができ
ない。
を著しく低減させ、一般的に、２次流れ損失と呼ばれて
おり、この２次流れ損失を低減させる事は、タービン効
率向上の面から極めて重要な課題となっている。この２
次流れ損失を低減させるため、従来、静翼０９のチップ
部（外周端部）に設けられているテーパ角θを無くし、
静翼０９後縁部での急激な膨張を押さえる試みが成され
ている。しかし、タービン翼列は上流段から下流段に向
けて、蒸気通路面積を大きくして設けられるため、動翼
０４、静翼０９とも、下流段の高さ（翼長）を、上流段
のものより大きくなるようにしており、動翼０４、静翼
０９ともに、その後縁部の出口高さを変えることができ
ない。
【０００９】このため、上流段の動翼０４と次段静翼０
９間には、ステップアップδ1 が過大となり、静翼０９
入口部での流れが急激に膨張し、同様に２次流れ損失が
増大してしまう不具合がある。
９間には、ステップアップδ1 が過大となり、静翼０９
入口部での流れが急激に膨張し、同様に２次流れ損失が
増大してしまう不具合がある。
【００１０】同様のことは、図４（ｃ）に示すように、
動翼０４’と当該動翼０４’に蒸気を流入させるため
に、その上流側に設けた静翼０９の間でもステップアッ
プσ2が過大となり、不具合が生じる。
動翼０４’と当該動翼０４’に蒸気を流入させるため
に、その上流側に設けた静翼０９の間でもステップアッ
プσ2が過大となり、不具合が生じる。
【００１１】さらに、上述した２次流れ損失を低減させ
るため、従来、図５に示すように、タービン動翼０３の
シュラウド部０５の内周側側面に、次段静翼０９の外周
端チップ部に設けたテーパ角θと、略同じ傾斜角θ’の
テーパを付ける試みも成されている。この場合、前段の
動翼０４を出る時の流線０１２は、次段静翼０９のテー
パ角θとほぼ平行になり、次段静翼０９内部での急激な
膨張は防ぐ事ができ、２次流れ損失低減の目的は、一応
達成できるが、動翼０４の外周縁全体を取り巻いて設け
られているシュラウド部０５の厚みが、点線の下方の部
分だけ大きくなることによる、不具合が生じて来る。
るため、従来、図５に示すように、タービン動翼０３の
シュラウド部０５の内周側側面に、次段静翼０９の外周
端チップ部に設けたテーパ角θと、略同じ傾斜角θ’の
テーパを付ける試みも成されている。この場合、前段の
動翼０４を出る時の流線０１２は、次段静翼０９のテー
パ角θとほぼ平行になり、次段静翼０９内部での急激な
膨張は防ぐ事ができ、２次流れ損失低減の目的は、一応
達成できるが、動翼０４の外周縁全体を取り巻いて設け
られているシュラウド部０５の厚みが、点線の下方の部
分だけ大きくなることによる、不具合が生じて来る。
【００１２】すなわち、シュラウド部０５の厚みが増す
ことにより、タービン動翼０３が極端に重くなり、しか
も、この重量増加が半径の大きいシュラウド部０５にお
ける重量増加によるため、タービン動翼０３全体の遠心
力が極端に増大し、タービン動翼０３をディスク０２に
取付ける翼根部、およびディスク２に設ける翼溝部に大
きな荷重が発生し、タービンの信頼性を著しく低下させ
る不具合が生じる。
ことにより、タービン動翼０３が極端に重くなり、しか
も、この重量増加が半径の大きいシュラウド部０５にお
ける重量増加によるため、タービン動翼０３全体の遠心
力が極端に増大し、タービン動翼０３をディスク０２に
取付ける翼根部、およびディスク２に設ける翼溝部に大
きな荷重が発生し、タービンの信頼性を著しく低下させ
る不具合が生じる。
【００１３】このように、タービン翼列で発生する２次
流れ損失を低減させる事は、タービンの高効率化にとっ
て、非常に重要な課題である。従って、従来の技術で
は、上述したように、動翼０４または静翼０９単独の翼
形状を改良することによる、２次流れ損失を低減させる
試みがなされている。しかし、これらの試みのなかで、
例えば、強度的な信頼性を得る為に、シュラウド部０５
内側の動翼０４のチップ形状を、タービン回転軸０１に
対して平行に設計した場合、次段静翼０９のチップ部で
は、動翼０４から出た流線０１２と静翼０９チップ部の
整合性が悪く、また、タービン回転軸０１とほぼ平行な
流線０１２を持つ流れは、静翼０９チップ部での拡がり
により急激に膨張し、大きな２次流れ損失を発生する。
流れ損失を低減させる事は、タービンの高効率化にとっ
て、非常に重要な課題である。従って、従来の技術で
は、上述したように、動翼０４または静翼０９単独の翼
形状を改良することによる、２次流れ損失を低減させる
試みがなされている。しかし、これらの試みのなかで、
例えば、強度的な信頼性を得る為に、シュラウド部０５
内側の動翼０４のチップ形状を、タービン回転軸０１に
対して平行に設計した場合、次段静翼０９のチップ部で
は、動翼０４から出た流線０１２と静翼０９チップ部の
整合性が悪く、また、タービン回転軸０１とほぼ平行な
流線０１２を持つ流れは、静翼０９チップ部での拡がり
により急激に膨張し、大きな２次流れ損失を発生する。
【００１４】また、静翼０９のチップ部のテーパを無く
した場合、静翼０９後縁部の２次流れ損失の発生は押さ
えられるが、静翼前縁部（入口部）でのステップアップ
δ1が過大となり、静翼０９前縁部で２次流れ損失が発
生する。さらに、動翼０４のチップ形状を、静翼０９の
チップ形状に合せたテーパにして、２次流れ損失を低減
しようとすると、タービン動翼０３の強度的な信頼性が
低下する。という不具合が依然として残っており、蒸気
タービン、又はガスタービンにおいて、動翼０４と静翼
０９における流れの相互作用に着目し、これによって、
タービン翼に発生する２次流れ損失を低減させる試みは
殆んど成されていないのが現状である。
した場合、静翼０９後縁部の２次流れ損失の発生は押さ
えられるが、静翼前縁部（入口部）でのステップアップ
δ1が過大となり、静翼０９前縁部で２次流れ損失が発
生する。さらに、動翼０４のチップ形状を、静翼０９の
チップ形状に合せたテーパにして、２次流れ損失を低減
しようとすると、タービン動翼０３の強度的な信頼性が
低下する。という不具合が依然として残っており、蒸気
タービン、又はガスタービンにおいて、動翼０４と静翼
０９における流れの相互作用に着目し、これによって、
タービン翼に発生する２次流れ損失を低減させる試みは
殆んど成されていないのが現状である。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した現
状に鑑み、蒸気タービン、又はガスタービンの動翼と静
翼における流れの相互作用に着目し、動翼の外周に設け
るシュラウド部内周側側面形状を改良して、タービン動
翼の強度的な信頼性を低下させずに、２次流れ損失を低
減して、タービン効率向上を可能にする、タービン動翼
を提供することを課題とする。
状に鑑み、蒸気タービン、又はガスタービンの動翼と静
翼における流れの相互作用に着目し、動翼の外周に設け
るシュラウド部内周側側面形状を改良して、タービン動
翼の強度的な信頼性を低下させずに、２次流れ損失を低
減して、タービン効率向上を可能にする、タービン動翼
を提供することを課題とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】このため、本発明のター
ビン動翼は次の手段とした。タービン動翼のシュラウド
部内周側側面形状をタービン回転軸にほぼ平行な面から
構成される平行面と、動翼出口端からのタービン動翼の
後流側に設けられる、次段静翼のチップ側に形成された
テーパ角と略同じ傾斜角にされたテーパ面の２つを、少
くとも含む複数の面で形成した。なお、テーパ面と平行
面のタービン回転軸方向の長さの比率は、次段静翼での
２次流れ損失の発生を押さえる効果が、得られるととも
に、かつ過度に長くなるとシュラウド部が重くなり、タ
ービン動翼の強度的な信頼性が失なわれることになるテ
ーパ面の長さが、タービン動翼の、強度を損わない範囲
内にあるように、決定されるものとする。
ビン動翼は次の手段とした。タービン動翼のシュラウド
部内周側側面形状をタービン回転軸にほぼ平行な面から
構成される平行面と、動翼出口端からのタービン動翼の
後流側に設けられる、次段静翼のチップ側に形成された
テーパ角と略同じ傾斜角にされたテーパ面の２つを、少
くとも含む複数の面で形成した。なお、テーパ面と平行
面のタービン回転軸方向の長さの比率は、次段静翼での
２次流れ損失の発生を押さえる効果が、得られるととも
に、かつ過度に長くなるとシュラウド部が重くなり、タ
ービン動翼の強度的な信頼性が失なわれることになるテ
ーパ面の長さが、タービン動翼の、強度を損わない範囲
内にあるように、決定されるものとする。
【００１７】
【作用】本発明のタービン動翼は、上述の手段により、
図２に示すように、シュラウド部内周側側面の後流側に
設けられるテーパ面は、次段静翼のチップ部に形成され
たテーパ面に流線がなめらかに接続し、急激な膨張によ
る２次流れ損失を発生しない。
図２に示すように、シュラウド部内周側側面の後流側に
設けられるテーパ面は、次段静翼のチップ部に形成され
たテーパ面に流線がなめらかに接続し、急激な膨張によ
る２次流れ損失を発生しない。
【００１８】また、シュラウド部内周側側面の上流側に
設けられた平行面の長さを、シュラウド部が重くなり翼
根部および翼溝の強度的信頼性が低下しない程度に、形
成することにより、タービン動翼の強度的な信頼性を確
保することができる。なお、動翼内部では、回転による
遠心力の為に、テーパ面が設けられている後流側では流
れはシュラウド部内壁面に沿って流れ、テーパ面を設け
た部分で、渦が発生し、過大な２次流れ損失が発生する
事は無い。
設けられた平行面の長さを、シュラウド部が重くなり翼
根部および翼溝の強度的信頼性が低下しない程度に、形
成することにより、タービン動翼の強度的な信頼性を確
保することができる。なお、動翼内部では、回転による
遠心力の為に、テーパ面が設けられている後流側では流
れはシュラウド部内壁面に沿って流れ、テーパ面を設け
た部分で、渦が発生し、過大な２次流れ損失が発生する
事は無い。
【００１９】
【実施例】以下、本発明のタービン動翼の実施例を、図
面にもとづき説明する。
面にもとづき説明する。
【００２０】図１は、本発明のタービン動翼の一実施例
を示す側断面図、図２は、図１に示す実施例を具えたタ
ービン翼列を示す断面図、図３は、図１に示す実施例の
重量低減を説明するための断面図である。
を示す側断面図、図２は、図１に示す実施例を具えたタ
ービン翼列を示す断面図、図３は、図１に示す実施例の
重量低減を説明するための断面図である。
【００２１】図２に示すように、タービン回転軸１の外
周面に突設、又は嵌合したディスク２の外周面に刻設さ
れた翼溝に、翼根部に設けた翼溝部を嵌合させて、ター
ビン動翼３が、ディスク２の外周面周方向に等ピッチに
植設されている。タービン動翼３は半径方向に、前記し
た翼根部、翼根部と一体成形され、蒸気、若しくは燃焼
ガスの作動流体によってタービン回転軸１に回転力を発
生させる動翼４、動翼３の外周端にテノン等で固着さ
れ、動翼３の外周端まわりに設けられたシュラウド部５
から構成されている。
周面に突設、又は嵌合したディスク２の外周面に刻設さ
れた翼溝に、翼根部に設けた翼溝部を嵌合させて、ター
ビン動翼３が、ディスク２の外周面周方向に等ピッチに
植設されている。タービン動翼３は半径方向に、前記し
た翼根部、翼根部と一体成形され、蒸気、若しくは燃焼
ガスの作動流体によってタービン回転軸１に回転力を発
生させる動翼４、動翼３の外周端にテノン等で固着さ
れ、動翼３の外周端まわりに設けられたシュラウド部５
から構成されている。
【００２２】また、タービン動翼３、およびタービン回
転軸１等の回転体を被包して設けられた、ケーシング６
の内部には、その内周面に設けられた溝に、円環状の外
輪８を嵌合させて、保持された、タービン静翼７がター
ビン動翼３の上流側に、それぞれ位置するようにして配
設されている。タービン静翼７は、半径方向にタービン
回転軸１の外周面に近接して配置された円環状の内輪
９、内輪９と前記外輪８との間に嵌挿され、動翼４に向
けて作動流体を噴出する静翼１０、および前記外輪８と
からなる。
転軸１等の回転体を被包して設けられた、ケーシング６
の内部には、その内周面に設けられた溝に、円環状の外
輪８を嵌合させて、保持された、タービン静翼７がター
ビン動翼３の上流側に、それぞれ位置するようにして配
設されている。タービン静翼７は、半径方向にタービン
回転軸１の外周面に近接して配置された円環状の内輪
９、内輪９と前記外輪８との間に嵌挿され、動翼４に向
けて作動流体を噴出する静翼１０、および前記外輪８と
からなる。
【００２３】また、ケーシング６内周面には、シュラウ
ド部５外周面に向けて、さらに、内輪９の内周面には、
タービン回転軸１の外周面に向けて、それぞれシールパ
ッキン１１が突設されて、作動流体の漏洩を防止してい
る。
ド部５外周面に向けて、さらに、内輪９の内周面には、
タービン回転軸１の外周面に向けて、それぞれシールパ
ッキン１１が突設されて、作動流体の漏洩を防止してい
る。
【００２４】タービン動翼３の動翼４のチップ側、すな
わち、シュラウド部５の内周側側面は、図１に示すよう
に、タービン回転軸１方向の傾斜が上流側では、長さα
のタービン回転軸１と平行なＣ−Ｂ平行面５１を形成す
るとともに、下流側では、タービン動翼３の下流側に設
置される、タービン静翼７の静翼１０、すなわち、次段
静翼１０のチップ側に形成されたテーパ角θに合せて、
タービン回転軸１方向から傾斜させたテーパ角θを、動
翼４出口端から設けた、長さＢ−αのＢ−Ａテーパ面５
２が形成されている。
わち、シュラウド部５の内周側側面は、図１に示すよう
に、タービン回転軸１方向の傾斜が上流側では、長さα
のタービン回転軸１と平行なＣ−Ｂ平行面５１を形成す
るとともに、下流側では、タービン動翼３の下流側に設
置される、タービン静翼７の静翼１０、すなわち、次段
静翼１０のチップ側に形成されたテーパ角θに合せて、
タービン回転軸１方向から傾斜させたテーパ角θを、動
翼４出口端から設けた、長さＢ−αのＢ−Ａテーパ面５
２が形成されている。
【００２５】本実施例のタービン動翼３は、上述のよう
に構成されているので、動翼５出口部では、流線１２が
Ｂ−Ａテーパ面５２に沿って形成されるため、次段静翼
１０のチップ部に形成されたテーパ面と、ほぼ平行に流
れ、図４（Ａ）に示したように、静翼１０ａ内部で渦を
発生させて、生じていた、過大な２次流れ損失を低減さ
せる事ができる。また、次段静翼１０のチップ部のテー
パ角θを雰にする必要がなく、これに伴う、動翼４出口
端のシュラウド部５と次段静翼１０の前縁部に生じるス
テップアップも発生せず、次段静翼１０の前縁部におけ
る２次流れ損失の発生を防止することができる。
に構成されているので、動翼５出口部では、流線１２が
Ｂ−Ａテーパ面５２に沿って形成されるため、次段静翼
１０のチップ部に形成されたテーパ面と、ほぼ平行に流
れ、図４（Ａ）に示したように、静翼１０ａ内部で渦を
発生させて、生じていた、過大な２次流れ損失を低減さ
せる事ができる。また、次段静翼１０のチップ部のテー
パ角θを雰にする必要がなく、これに伴う、動翼４出口
端のシュラウド部５と次段静翼１０の前縁部に生じるス
テップアップも発生せず、次段静翼１０の前縁部におけ
る２次流れ損失の発生を防止することができる。
【００２６】さらに、シュラウド部５の内周側側面の上
流側に、タービン回転軸１と平行に設けたＣ−Ｂ平行面
５１は、タービン動翼３の遠心力の低減に大きく寄与す
る。すなわち、シュラウド部５の内周側側面の動翼５入
口部から出口部までの全体を、テーパ角θのテーパ面と
した場合、図５に示すようにシュラウド部５の肉厚が点
線より内周側部分だけ増加するのに対して、本実施例の
如く、シュラウド部５の前縁から長さαだけ平行面５１
を設けるようにしたことにより、図３に示すＢ−Ｃ−Ｄ
で囲まれる部分の、シュラウド部５の肉厚を軽減するこ
とができる。このシュラウド部５の厚み軽減は、タービ
ン動翼３の回転に伴い発生する、遠心力の低減に大きく
寄与できるものであり、タービン動翼３の遠心力を効果
的に低減して、タービン動翼３の翼根部、又はディスク
２に負荷される、荷重を軽減して、強度的信頼性を確保
できるものにすることができる。
流側に、タービン回転軸１と平行に設けたＣ−Ｂ平行面
５１は、タービン動翼３の遠心力の低減に大きく寄与す
る。すなわち、シュラウド部５の内周側側面の動翼５入
口部から出口部までの全体を、テーパ角θのテーパ面と
した場合、図５に示すようにシュラウド部５の肉厚が点
線より内周側部分だけ増加するのに対して、本実施例の
如く、シュラウド部５の前縁から長さαだけ平行面５１
を設けるようにしたことにより、図３に示すＢ−Ｃ−Ｄ
で囲まれる部分の、シュラウド部５の肉厚を軽減するこ
とができる。このシュラウド部５の厚み軽減は、タービ
ン動翼３の回転に伴い発生する、遠心力の低減に大きく
寄与できるものであり、タービン動翼３の遠心力を効果
的に低減して、タービン動翼３の翼根部、又はディスク
２に負荷される、荷重を軽減して、強度的信頼性を確保
できるものにすることができる。
【００２７】なお、上記実施例においては、シュラウド
部５の内周側側面には、平行面５１とテーパ面５２の２
つを設けた例を示したが、動翼４と静翼１０のチップ部
を流れる、流れの相互作用を解析することにより、平行
面５１とテーパ面５２との間に、第３，第４…の面を設
け、流れをよりスムーズにするとともに、シュラウド部
５の重量をさらに低減することもできるものである。
部５の内周側側面には、平行面５１とテーパ面５２の２
つを設けた例を示したが、動翼４と静翼１０のチップ部
を流れる、流れの相互作用を解析することにより、平行
面５１とテーパ面５２との間に、第３，第４…の面を設
け、流れをよりスムーズにするとともに、シュラウド部
５の重量をさらに低減することもできるものである。
【００２８】さらに、平行面５１のタービン回転軸１方
向の長さα、およびテーパ面５２の長さＢ−αも、ター
ビン動翼３の強度的な低下に伴う信頼性の低下と、２次
流れ損失の低減によるタービン効率の向上の観点から検
討することにより、最適値が導き出せるものである。
向の長さα、およびテーパ面５２の長さＢ−αも、ター
ビン動翼３の強度的な低下に伴う信頼性の低下と、２次
流れ損失の低減によるタービン効率の向上の観点から検
討することにより、最適値が導き出せるものである。
【００２９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のタービン動
翼は、従来、見過されていた動−静翼間の流れの相互作
用に着目し、特許請求の範囲に示す構成にすることによ
り、タービン動翼の後流側に設けられる、次段静翼のチ
ップ部に生じる渦等の、流れの乱れの発生を低減して、
２次流れ損失を低減させ、タービンの効率向上を達成さ
せることが出来る。
翼は、従来、見過されていた動−静翼間の流れの相互作
用に着目し、特許請求の範囲に示す構成にすることによ
り、タービン動翼の後流側に設けられる、次段静翼のチ
ップ部に生じる渦等の、流れの乱れの発生を低減して、
２次流れ損失を低減させ、タービンの効率向上を達成さ
せることが出来る。
【００３０】また、２次流れ損失を低減させることに伴
う、タービン動翼の強度的な信頼性を低下させるような
ことはなくなる。
う、タービン動翼の強度的な信頼性を低下させるような
ことはなくなる。
【図１】本発明のタービン動翼の一実施例を示す側断面
図。
図。
【図２】図１に示す実施例を具えたタービン翼列を示す
断面図。
断面図。
【図３】図１に示す実施例の重量低減を説明するための
断面図。
断面図。
【図４】従来のタービン動翼を具えたタービン翼列を示
す図で、図４（Ａ）は部分断面図、図４（Ｂ）は図４
（Ａ）の部分詳細断面図、図４（Ｃ）は図４（Ａ）の他
の部分の詳細断面図。
す図で、図４（Ａ）は部分断面図、図４（Ｂ）は図４
（Ａ）の部分詳細断面図、図４（Ｃ）は図４（Ａ）の他
の部分の詳細断面図。
【図５】２次流れ損失を低減させる、従来のタービン動
翼における重量増加を説明するための断面図である。
翼における重量増加を説明するための断面図である。
１ タービン回転軸 ２ ディスク ３ タービン動翼 ４ 動翼 ５ シュラウド部 ６ ケーシング ７ タービン静翼 ８ 外輪 ９ 内輪 １０ 静翼 １１ シールパッキン １２ 流れ（流線） ５１ 平行面 ５２ テーパ面
Claims (1)
- 【請求項１】 動翼の外周にシュラウド部を設けたター
ビン動翼において、前記シュラウド部の内周側側面が、
少なくとも、上流側に設けられるタービン回転軸と平行
な面、および後流側に設けられる次段静翼のチップ側テ
ーパ角と略同等の傾斜角にした面を含む、複数の面で形
成されていることを特徴とするタービン動翼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1577995A JPH08210101A (ja) | 1995-02-02 | 1995-02-02 | タービン動翼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1577995A JPH08210101A (ja) | 1995-02-02 | 1995-02-02 | タービン動翼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08210101A true JPH08210101A (ja) | 1996-08-20 |
Family
ID=11898307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1577995A Withdrawn JPH08210101A (ja) | 1995-02-02 | 1995-02-02 | タービン動翼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08210101A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010031723A (ja) * | 2008-07-28 | 2010-02-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 蒸気タービン |
| CN101839148A (zh) * | 2009-03-16 | 2010-09-22 | 株式会社日立制作所 | 蒸汽涡轮机的动叶及使用了该动叶的蒸汽涡轮机 |
-
1995
- 1995-02-02 JP JP1577995A patent/JPH08210101A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010031723A (ja) * | 2008-07-28 | 2010-02-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 蒸気タービン |
| CN101839148A (zh) * | 2009-03-16 | 2010-09-22 | 株式会社日立制作所 | 蒸汽涡轮机的动叶及使用了该动叶的蒸汽涡轮机 |
| JP2010216321A (ja) * | 2009-03-16 | 2010-09-30 | Hitachi Ltd | 蒸気タービンの動翼及びそれを用いた蒸気タービン |
| EP2236754A3 (en) * | 2009-03-16 | 2014-01-08 | Hitachi Ltd. | Steam turbine rotor blade and corresponding steam turbine |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020402 |