JPS62195467A - フランシス水車またはフランシス形ポンプ水車 - Google Patents
フランシス水車またはフランシス形ポンプ水車Info
- Publication number
- JPS62195467A JPS62195467A JP61036556A JP3655686A JPS62195467A JP S62195467 A JPS62195467 A JP S62195467A JP 61036556 A JP61036556 A JP 61036556A JP 3655686 A JP3655686 A JP 3655686A JP S62195467 A JPS62195467 A JP S62195467A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- runner
- turbine
- francis
- chamber
- vortex
- 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
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、７ランシヌ水車またはフランシス形ポンプ水
車のランナおよび（または）ランナコーンに関する。
車のランナおよび（または）ランナコーンに関する。
第３図に従来の車軸フランシス水車ランナ部の縦断面を
示す。圧力水はガイドベーン（１）からランチ（２）に
入り、実線で示す矢印方向に流れて吸出し管（３）から
流出し、ランチ（２）に回転力を与える。ランチ（２）
のフランジ部には植込みポｚＬｚ ）（４）によって主
軸（５）が結合され、同主軸（５）を介して図示しない
発電機を駆動するようになっている。
示す。圧力水はガイドベーン（１）からランチ（２）に
入り、実線で示す矢印方向に流れて吸出し管（３）から
流出し、ランチ（２）に回転力を与える。ランチ（２）
のフランジ部には植込みポｚＬｚ ）（４）によって主
軸（５）が結合され、同主軸（５）を介して図示しない
発電機を駆動するようになっている。
一方、隙間ＡＫ漏大した水は、シール部りを経てランナ
背面室Ｂに至り、その一部は穴（７）から図示しないバ
ランヌパイプを経て吸出管（３）に導かれ、残部はラン
ナ（２）に設けられた複数のバランスホール（８） 、
室Ｃ９さらにランナコーン（９）に設けられた複数の穴
Ｃ１Ｏ，αυから吸出管（３）内へ導かれる。これら漏
水の流れを破線矢印で示す。
背面室Ｂに至り、その一部は穴（７）から図示しないバ
ランヌパイプを経て吸出管（３）に導かれ、残部はラン
ナ（２）に設けられた複数のバランスホール（８） 、
室Ｃ９さらにランナコーン（９）に設けられた複数の穴
Ｃ１Ｏ，αυから吸出管（３）内へ導かれる。これら漏
水の流れを破線矢印で示す。
さて、フランシヌ水車、フランンヌ形ポンプ水車のよう
な反動水車では、ランナ内の流水の方向変化による運動
量変化とランナ背面のＡ。
な反動水車では、ランナ内の流水の方向変化による運動
量変化とランナ背面のＡ。
Ｂ部および室Ｃに面した回転部分に作用する流水圧力等
の不釣合により軸方向の力を受ける。
の不釣合により軸方向の力を受ける。
さらにランナの自重も含めると、下向きに大きな推力が
生じ、此の推力全支持するために、主軸（５）に直結さ
れた発電機軸に大径の推力軸受を設ける必要がある。
生じ、此の推力全支持するために、主軸（５）に直結さ
れた発電機軸に大径の推力軸受を設ける必要がある。
上記のような軸方向推力に大きな影響を及ぼすものに、
ランナ背面室Ｂ内の圧力がランナ（２）の背面に及ぼす
水圧力がある。室Ｂの圧力を低くすれば、ランナ（２）
に作用する下向き推力を低減でき、したがって推力軸受
の荷重を軽減できる。室Ｂ内の圧力を抵くする手段の一
つとして。
ランナ背面室Ｂ内の圧力がランナ（２）の背面に及ぼす
水圧力がある。室Ｂの圧力を低くすれば、ランナ（２）
に作用する下向き推力を低減でき、したがって推力軸受
の荷重を軽減できる。室Ｂ内の圧力を抵くする手段の一
つとして。
隙間Ａ、シール部りの圧力損失を大きくすることが考え
られる。圧力損失は流速の自乗に比例することが知られ
ているから、流量を増すために、室Ｂの下流を流れ易く
シ、バランヌパイプにより室Ｂと吸出管と全連通させる
ことが従来から行なわれていたのである。
られる。圧力損失は流速の自乗に比例することが知られ
ているから、流量を増すために、室Ｂの下流を流れ易く
シ、バランヌパイプにより室Ｂと吸出管と全連通させる
ことが従来から行なわれていたのである。
本発明は、フランシス水車またはフランシス形ポンプ水
車の軸方向推力全従来よりも更に減少させ、推力軸受の
荷重全軽減させること全目的とするものである。
車の軸方向推力全従来よりも更に減少させ、推力軸受の
荷重全軽減させること全目的とするものである。
本発明は、フランシス水車またはフランシス形ポンプ水
車のランナおよび（または）ランナコーンの回転軸心を
囲む内壁面に、同回転軸心を含む複数の平面に沿って、
それぞれフィンを設けるものである。
車のランナおよび（または）ランナコーンの回転軸心を
囲む内壁面に、同回転軸心を含む複数の平面に沿って、
それぞれフィンを設けるものである。
ランナおよびランナコーンの軸心周辺室Ｃ内の流水が発
生する渦が、上記フィンの作用により、従来の自由渦か
ら強制渦に変わる。そうするとランナ背面室Ｂ内の圧力
が従来よりも低くなり、水圧推力が減少する。
生する渦が、上記フィンの作用により、従来の自由渦か
ら強制渦に変わる。そうするとランナ背面室Ｂ内の圧力
が従来よりも低くなり、水圧推力が減少する。
以下詳述する。バランスホー／Ｌ／ （８）から排水さ
れる曲水は、バランスホール内では角速度一定の強制渦
状にあり、ランナ（２）のその位置での周速と同じ渦の
流線速度をもつ。しかしバランスホール（３）を出て室
Ｃ内に入ると、この渦は、第８図に示される従来のもの
の場合、拘束をうけない自由渦となる。
れる曲水は、バランスホール内では角速度一定の強制渦
状にあり、ランナ（２）のその位置での周速と同じ渦の
流線速度をもつ。しかしバランスホール（３）を出て室
Ｃ内に入ると、この渦は、第８図に示される従来のもの
の場合、拘束をうけない自由渦となる。
ここで、バランスホール（８）の中心の半径１周速、圧
力をそれぞれｒ・、Ｕ・、ｐ・とじ、ランナコーン（９
）に設けられた複数の穴のうち回転軸心から最も遠い穴
（第３図ではα０）の位置の半径２周速、圧力をそれぞ
れｒｂ、 ｕｂ、 ｐｂとすると。
力をそれぞれｒ・、Ｕ・、ｐ・とじ、ランナコーン（９
）に設けられた複数の穴のうち回転軸心から最も遠い穴
（第３図ではα０）の位置の半径２周速、圧力をそれぞ
れｒｂ、 ｕｂ、 ｐｂとすると。
（１） 自由渦の場合、バランスホール位置と上記穴
位置との差圧Ａｐｒは。
位置との差圧Ａｐｒは。
又ｕ、 ｒｍ＝ｕｂ ｒｂだから
（１１）強制渦だとすると、差圧Δｐ・は。
この場合はｕ、／ ｒ、 ＝ｕｂ／ｒｂだからＯＤＤ
Ｌ、たがって１画差王の差異△ｐ′は。
Ｌ、たがって１画差王の差異△ｐ′は。
この式において、 ｒａ：ｒｌ＋ならば△ｐ′＝０で
あるが１通常ｒｌ、／ｒｊの値は０．７程度なので、△
ｐ’＝Ｑ、５３ｕ、２／ｇとなる。したがって、室Ｃ内
の渦が強制渦の場合には、自由渦の場合と比較して、こ
の差圧の差異分△ｐ′だけ、ランナ（２）の上方の室Ｂ
の流体圧力が減少し、ランナ全下向きに推す水圧推力が
低減して、推力軸受に働らく荷重が軽減するのである。
あるが１通常ｒｌ、／ｒｊの値は０．７程度なので、△
ｐ’＝Ｑ、５３ｕ、２／ｇとなる。したがって、室Ｃ内
の渦が強制渦の場合には、自由渦の場合と比較して、こ
の差圧の差異分△ｐ′だけ、ランナ（２）の上方の室Ｂ
の流体圧力が減少し、ランナ全下向きに推す水圧推力が
低減して、推力軸受に働らく荷重が軽減するのである。
特にポンプ水車の場合は０回転速度が純水車の約１．４
倍だから、上記差圧の差異へＰ′はさらに大きくなる。
倍だから、上記差圧の差異へＰ′はさらに大きくなる。
次に本発明の一実施例を第１図（縦断面図）および第２
図（第１図のト１断面図）によって説明する。前記第３
図に示す従来のものと同一部分（は同−符号全件し、説
明を省略する。
図（第１図のト１断面図）によって説明する。前記第３
図に示す従来のものと同一部分（は同−符号全件し、説
明を省略する。
これらの図において、ランナ（２）およびランナコーン
（９）の回転軸心全回む内壁面に、同回転軸心全含む複
数（図示例では６）の平面に沼って。
（９）の回転軸心全回む内壁面に、同回転軸心全含む複
数（図示例では６）の平面に沼って。
それぞれフィン（２）およびフィンαｊが設けられてい
る。フィン＠はランナ（２）と一体に鋳造されてオリ、
フィン０３は鋼板製のランナコーン（９）に溶接固着さ
れている。
る。フィン＠はランナ（２）と一体に鋳造されてオリ、
フィン０３は鋼板製のランナコーン（９）に溶接固着さ
れている。
このような水車またはポンプ水車においては。
フィン０４．０３によって室Ｃ内の自由渦の生成が阻害
され、ランナ（２）と一体になって回転する強制渦とな
るから、前述のようにランチ上方の室Ｂの圧力が減少し
、推力軸受の荷重が軽減される。
され、ランナ（２）と一体になって回転する強制渦とな
るから、前述のようにランチ上方の室Ｂの圧力が減少し
、推力軸受の荷重が軽減される。
フィン全段ける場所は、ランナ内壁のみあるいはランナ
コーン内壁のみでも、自由渦が強制渦となり、水圧推力
を低減させることができる。
コーン内壁のみでも、自由渦が強制渦となり、水圧推力
を低減させることができる。
前記のように５本発明の水車またはポンプ水車にあって
は、ランナ上方の背面室の圧力が減少し、推力軸受の荷
重が軽減されるから、推力軸受面圧が１成域して信頼性
が向上するとともに。
は、ランナ上方の背面室の圧力が減少し、推力軸受の荷
重が軽減されるから、推力軸受面圧が１成域して信頼性
が向上するとともに。
小径の推力軸受を用いることができ、したがって推力軸
受のコア１・が節減され、−！た摩擦動力も低減される
。
受のコア１・が節減され、−！た摩擦動力も低減される
。
次に本発明の効果全確認するために、水車運転時有効落
差３７０ｍで用いられるポンプ水車の模型を用いて行な
った試験について述べる。第４図は供試模型のランナコ
ーン形状を示すもので、左半分は比較のだめの従来形１
右半分は本発明のものである。図中梨地模様の部分Ｑ４
）が本発明のフィンである。
差３７０ｍで用いられるポンプ水車の模型を用いて行な
った試験について述べる。第４図は供試模型のランナコ
ーン形状を示すもので、左半分は比較のだめの従来形１
右半分は本発明のものである。図中梨地模様の部分Ｑ４
）が本発明のフィンである。
第５図（ａ） （ｂ）は試験結果の一例全示し、横軸は
除した水田推力係数で９図中破線は従来形、実線は本発
明のもの全示す。第５図（ｂ）の縦軸は従来形に対する
本発明の水圧推力の比率全示し。
除した水田推力係数で９図中破線は従来形、実線は本発
明のもの全示す。第５図（ｂ）の縦軸は従来形に対する
本発明の水圧推力の比率全示し。
１０ないし２０％の推力低減が認められる。
第１図は本発明の一実施例を示す車軸フランシス水車ラ
ンナ部の縦断面図、第２図は第１図のト」断面図、第３
図は従来の車軸フランシス水車ランチ部の縦断面図、第
４図は本発明の効果を確認する試験に用いたランナコー
ンの縦断面図、第５図はその試験結果の一例を示す図で
ある。 図中（２）はランナ、（３）は吸出管、（５）は主軸、
（８）はバランスホー／ｌ／、 （９）はランナコーン
、（７）、αｑ。 Ｑｌ）は穴、ａ２．α罎、α→はフィンである。 ８１国 第３ｍ 勇σ区 壱 の ６θ ７ｊ βθ Ｏ
ｌρρ力４Ｆ八°−シｒＡ度（％）
ンナ部の縦断面図、第２図は第１図のト」断面図、第３
図は従来の車軸フランシス水車ランチ部の縦断面図、第
４図は本発明の効果を確認する試験に用いたランナコー
ンの縦断面図、第５図はその試験結果の一例を示す図で
ある。 図中（２）はランナ、（３）は吸出管、（５）は主軸、
（８）はバランスホー／ｌ／、 （９）はランナコーン
、（７）、αｑ。 Ｑｌ）は穴、ａ２．α罎、α→はフィンである。 ８１国 第３ｍ 勇σ区 壱 の ６θ ７ｊ βθ Ｏ
ｌρρ力４Ｆ八°−シｒＡ度（％）
Claims (1)
- ランナおよび（または）ランナコーンの回転軸心を囲む
内壁面に、同回転軸心を含む複数の平面に沿って、それ
ぞれフィンを設けたことを特徴とするフランシス水車ま
たはフランシス形ポンプ水車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61036556A JPS62195467A (ja) | 1986-02-21 | 1986-02-21 | フランシス水車またはフランシス形ポンプ水車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61036556A JPS62195467A (ja) | 1986-02-21 | 1986-02-21 | フランシス水車またはフランシス形ポンプ水車 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62195467A true JPS62195467A (ja) | 1987-08-28 |
Family
ID=12473029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61036556A Pending JPS62195467A (ja) | 1986-02-21 | 1986-02-21 | フランシス水車またはフランシス形ポンプ水車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62195467A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003021036A (ja) * | 2001-07-11 | 2003-01-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 羽根車 |
| US20100129201A1 (en) * | 2007-07-23 | 2010-05-27 | Farid Mazzouji | Hydraulic machine including means for injecting a flow drawn from a main flow |
| JP2011140886A (ja) * | 2010-01-05 | 2011-07-21 | Toshiba Corp | 水力機械およびそのランナ |
-
1986
- 1986-02-21 JP JP61036556A patent/JPS62195467A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003021036A (ja) * | 2001-07-11 | 2003-01-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 羽根車 |
| US20100129201A1 (en) * | 2007-07-23 | 2010-05-27 | Farid Mazzouji | Hydraulic machine including means for injecting a flow drawn from a main flow |
| US20100129198A1 (en) * | 2007-07-23 | 2010-05-27 | Alstom Hydro France | Hydraulic machine including means for injecting a flow drawn from a main flow |
| US8491269B2 (en) * | 2007-07-23 | 2013-07-23 | Alstom Hydro France | Hydraulic machine including means for injecting a flow drawn from a main flow |
| AU2008281690B2 (en) * | 2007-07-23 | 2013-11-14 | Alstom Renewable Technologies | Hydraulic machine including means for injecting a flow drawn from a main flow |
| US8591175B2 (en) * | 2007-07-23 | 2013-11-26 | Alstom Renewable Technologies | Hydraulic machine including means for injecting a flow drawn from a main flow |
| JP2011140886A (ja) * | 2010-01-05 | 2011-07-21 | Toshiba Corp | 水力機械およびそのランナ |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6129507A (en) | Method and device for reducing axial thrust in rotary machines and a centrifugal pump using same | |
| US6517309B1 (en) | Pumping apparatus and methods | |
| US3953150A (en) | Impeller apparatus | |
| US5320482A (en) | Method and apparatus for reducing axial thrust in centrifugal pumps | |
| US5106262A (en) | Idler disk | |
| CA1179238A (en) | Hydropower turbine system | |
| JP2879441B2 (ja) | アイドラ・ディスク | |
| JPH0240094A (ja) | ポンプ | |
| KR20090111325A (ko) | 터보식 혈액 펌프 | |
| Turton | Rotodynamic pump design | |
| KR970001117B1 (ko) | 유체에너지 변환장치 | |
| US4454935A (en) | Hydrodynamic brake | |
| JPS62195467A (ja) | フランシス水車またはフランシス形ポンプ水車 | |
| JPH0151677B2 (ja) | ||
| US4655680A (en) | Continuous blade axial-flow friction drag pump | |
| RU2472037C1 (ru) | Пульповый погружной насос (варианты) | |
| US1089770A (en) | Centrifugal pump. | |
| US4531887A (en) | Continuous blade multi-stage pump | |
| US4068975A (en) | Fluid pressurizer | |
| CN109882423A (zh) | 一种超低比转速离心泵装置 | |
| Neilson | A Study on the Operation of Pitot Tube Pumps | |
| US1125117A (en) | Centrifugal pump. | |
| RU2472036C1 (ru) | Пульповый погружной насос | |
| RU2269026C1 (ru) | Рабочее колесо гидротурбины двойного регулирования (варианты) | |
| SU792016A1 (ru) | Гидродинамическое уплотнение |