JPS6131603A - タ−ビンノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は、２次流れ損失を低減してタービン段落効率を
向上しようとしたタービンノズルに関する。

［発明の技術的背崇とその問題点］ 一般に、タービン段落の損失には、翼形損失、羽根チッ
プ漏洩損失および２次流れ損失等がある。

これらの損失のうち、蒸気タービン高、中圧段落のよう
にアスペクト比（翼高さ１弦長）が小さい場合には、２
次流れ損失が段落損失の大ぎな部分を占め、これを減少
する事が、タービン段′落効率を向上するのに重要な課
題となっている。

２次流れについて、第８図および第９図を用いて説明す
る。以下の説明においては、ノズル内輪２の側壁上にお
ける２次流れについてのみ述べるが、ズル外輪の側壁上
においても、同様である。

第８図に示すようにノズル仕切板１に流入する蒸気流れ
Ｙｌは、ノズル入口において、ノズル内輪２の側壁との
粘性抵抗のために、入口境界層に剪断うず３をともなっ
ている。この剪断うず３がノズル１に流入すると、ノズ
ル腹Ａ側へのうず４とノズル背Ｂ側へのうず５とに分断
される。

ノズル腹Ａ側へ分断された腹側うず４は、ノズル腹側Ａ
から背側Ｂへにかけての圧力こう配により、大ぎなうず
へと発達しながら、ノズル中央部へと流され、第９図の
ように流出方向へ流れて行く。背側へ分断された背側う
ず５は、前）本の腹側うず４によりノズル背側に押え込
まれている。段落効率に大きく影響するのは、ノズル中
央部に大きく発達する腹側うず４であり、このうすによ
る粘性拡散が、２次流れ損失である。

上述の２次流れ損失の低減化という課題を解決する手段
としては、ノズル流出角を変化させたもの、通路部内に
ガイド類を設けたもの等種々の方法が考えられてはいる
が、不十分なものが多くてまだ決定的な方法はない。

［発明の目的］ 本発明の目的は、２次流れ損失を低減し、タービン段落
効率を向上させ得るタービンノズルを提供することにあ
る。

［発明の概要］ 本発明によるタービンノズルは、ノズル腹面の近傍の内
輪又は外輪のノズル通路部の′上流に位置する点に必要
数の吸込孔を設け、またそのノズル通路部の下流に位置
する点に必要数の吹出孔を設け、さらにこの吸込孔と吹
出孔とを連通孔で接続したものである。

［発明の実施例］ 以下、本発明を第１図ないし第７図に示す実施例につい
て説明する。まず第１図および第２図において、ノズル
１の内輪２の側壁上に吸込孔６と吹出孔７をノズル腹側
Ａの近傍に沿って半径方向に設ける。これらの孔６．７
は、第２図に示づように連通孔８により連なっている。

この時、吸込孔６および吹出孔７における圧力は、第３
図に示す腹側Ａおよび背側Ｂのノズル翼面上の圧ノコ分
布図中に示した点６ｈ、点７ｈにそれぞれ対応する。

このように構成されたタービンノズルにおいて、点６ｈ
から点７ｈへの圧力差により、ノズルを通過する流れの
一部を吸込孔６より吸い込み、吹出孔７より吹き出す事
が可能となる。この吹出しによって生じる流れは、第８
図および第９図において説明だ２次流れ損失の原因であ
る腹側うず４とは逆゛方向である。したがって、この吹
出流により、腹側うず４の発達は押えられ、２次流れ損
失を低減する事が可能となる。

第４図の示す仙の実施例においては、吸込孔６をタービ
ンノズルの入口に設置した場合である。

ノズル入口圧力が吹出孔７の第３図に示す設置点圧カフ
ｈより高い場合には、前述実施例と同様に吹出孔７より
の吹出流により、腹側うず４の発達を押える事が出来る
。

第５図に示す他の実施例においては、吹出孔７をノズル
腹面Ａより少し離れた位置Ｘに設置したものである。腹
側うず４は中央部へと流されてくるため、腹側Ａの近傍
においては流れがハクリしている場合がある。このよう
な場合においては、吹出孔７がノズル腹面Ａに近接して
設けても効果がない。このような場合には、腹側うず４
の中央部への流れを考慮し、ノズル腹面Ａより少し離れ
た位置に、吹出孔７を設置するとより効果がある。

次に第６図および第７図に示す他の実施例では、吸込孔
６をノズル１上に厚み方向に設けた場合である。このよ
うにすれば、吸込孔６により生じる吸込流も、腹側うず
４とは逆向けになってより効果よく腹側うず４の発達を
押える事が可能となる。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、ノズル内輪又は外輪ある
いはその両輪に吸込孔および吹出孔を設けることにより
、ノズル通路部内の２次流れ損失を低減化でき、タービ
ン段落の効率向上を期待することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるタービンノズルの一実施例を示す
平面図、第２図は第２図の■−■線に沿って切断した断
面図、第３図はノズル翼面の圧力分布を示Ｊ説明図、第
４図は本発明の他の実施例を示す断面図、第５図は本発
明のさらに他の実施例を示す平面図、第６図および第７
図は本発明のざらに異なる他の実施例を示す平面図およ
び断面図、第８図および第９図はタービンノズル内の２
次流れを説明するための説明図である。 １・・・ノズル仕切板、　　　２・・・ノズル内輪３・
・・入口境界層剪断うず ４・・・腹側うず、　　　　　５・・・背側うず６・・
・吸い込み孔、　　　７・・・吹き出し孔８・・・連通
孔 ９・・・吸い込み孔圧力 １０・・・吹き出し孔圧力 Ａ・・・ノズル腹側 Ｂ・・・ノズル背側 Ｙｌ・・・蒸気流 （８７３３）代理人　弁理士　猪　股　祥　晃（ほか１
名） 第　　１　　図　　　　　　　　　　　第　　２　　図
第　　３　　図　　　　　　　　　　　　第　　４　　
図−口

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ノズル仕切板とそれを支持するための外輪および
   内輪とから構成されたタービンノズルにおいて、ノズル
   腹面の近傍の内輪又は外輪あるいは内外輪のノズル通路
   部の上流に位置する位置に必要数の吸込孔を設け、その
   ノズル通路部の下流に位置する位置に必要数の吹出孔を
   設け、さらにその吸込孔と吹出孔とを連通孔で導通した
   ことを特徴とするタービンノズル。
2. （２）吸込孔をノズル入口の位置に設けたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のタービンノズル。
3. （３）吹出孔をノズル腹面より少し離れた位置に設けた
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のタービン
   ノズル。
4. （４）吸込孔をノズル仕切板の厚み方向に設け、これを
   連通孔で吹出孔と導通させたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のタービンノズル。