KR19980064736A

KR19980064736A - 축류 터빈의 터빈 노즐 및 터빈 동익

Info

Publication number: KR19980064736A
Application number: KR1019970074932A
Authority: KR
Inventors: 마쓰다미노루
Original assignee: 니시무로다이조; 가부시끼가이샤도시바
Priority date: 1996-12-27
Filing date: 1997-12-27
Publication date: 1998-10-07
Also published as: US6126394A; JPH10184304A; KR100254284B1; US6368055B1; CN1191930A; CN1105226C

Abstract

본 발명은 간단한 구조로 2차흐름 손실의 저감을 도모한 축류터빈의 터빈 노즐 및 터빈 동익을 제공한다.

노즐익(23)과 다이어프램 외륜(21), 다이어프램 내륜(22)으로 구성된 노즐익 유로에 있어서, 노즐익(23)의 외주벽 및 내주벽의 형상을 요철화하여, 각각 곡률 R을 갖는 단차(근원부 h1, 선단부 h2)를 형성한다. 노즐익(23)은 노즐익 출구단 위치(도시 Zr, Zp, Zt)가 노즐익 중앙부에서 가장 하류측이 되게 하고, Zt Zr Zp가 되도록 형성시킨다. 동익(25)에서도 상기 노즐익 유로와 마찬가지로 동익 유로내에 곡률 R를 갖는 단차 h3, h4를 형성한다. 동익(25)의 날개 길이 중앙부는 근원부의 출구단과 선단부의 출구단을 직선으로 이은 출구단 라인보다 하류측에 위치하도록 형성하고, 출구단 라인과 출구단 외주간의 거리(Z)가 최대가 되는 동익 유로로 한다.

Description

축류 터빈의 터빈 노즐 및 터빈 동익

본 발명은 축류 터빈의 터빈익(터빈 날개)에 관한 것이며, 구체적으로는 축류 터빈의 터빈 노즐 및 터빈 동익(회전 날개)에 관한 것이다.

일반적으로 축류 터빈에서는 성능향상을 목적으로 하여 내부효율 상승을 위해 여러 가지 기술이 채택되고 있으나, 터빈 내부손실 중에서 특히 2차흐름 손실은 터빈의 각 단락에 공통되는 손실이기 때문에, 그 개선책이 요망되고 있다.

일반적인 축류 터빈의 노즐익 및 동익을 포함한 단락부의 단면 구성을 도 19에 나타낸다. 도 19에서 터빈 케이싱(1)에 부착된 다이아프램 외륜(2)과 다이프램 내륜(3)에 방사상으로 복수 개의 노즐익(노즐 날개)(4)가 고정되고, 노즐익 유로가 형성되어 있다. 이 노즐익 유로의 하류측에는 복수 개의 동익(6)이 배치되어 있다. 동익(6)은 로터 휠(5)의 외주에 둘레방향으로 소정 간격으로 열형상으로 배치되어 있으며, 동익(6)의 외주단에는 동익내의 작동 유체의 누설을 방지하기 위해 커버(7)가 장착되어 있다. 이들 노즐익(4) 및 동익(6)으로 형성된 작동 유체의 유로에 단락이 구성되어 있다.

상기 단락의 하류측에는 급격히 확대되는 유로를 갖는 단락이 있으며, 이 단락은 다이어프램 외륜(8), 다이프램 내륜(9) 및 노즐익(10)으로 된 노즐익 유로와, 로터 휠(11)에 배설된 동익(12) 및 그 선단에 장착된 커버(13)로 된 동익 유로로 형성되어 있다. 이 단락은 터빈의 작동 유체가 고압으로부터 저압으로 팽창하는 데 따른 비용적(比容積)의 증대에 대응하기 위해, 하류부에서 통과면적이 커지도록 유로벽을 경사시키고 있으며, 상기 단락과 거의 동일 구성으로 되어 있다.

이와 같은 터빈의 단락 구성에서 노즐익(4, 10)의 2차흐름 발생기구에 대해 도 20을 참조하여 설명한다.

고압 증기 등의 작동 유체가 노즐익간에 형성된 노즐익 유로를 흐를 때, 도 20에 2점 쇄선으로 나타낸 바와 같이 노즐익 유로내에서 원호형상으로 전향해서 흐른다. 이 때, 노즐익(4)의 익 배면(E)으로부터 익 복면(F) 방향으로 원심성분이 생긴다. 이 원심성분과 노즐익 유로내의 압력이 평형하고 있기 때문에, 익 복면(F)에서의 정압이 높게 된다.

한편 익 배면(E)에서는 작동 유체의 유속이 크기 때문에 익 배면(E)에서의 압력이 저하한다. 그 결과 노즐익 유로내에서는 익 복면(F)으로부터 익 배면(E)에 걸쳐서 익 복면(F)에서의 압력이 높고, 익 배면(E)에서의 압력이 낮은 압력 구배가 생긴다. 이와 같은 압력 구배는 도 20에 나타낸 바와 같이, 노즐익 근원부의 내벽측과 노즐익 선단부의 외벽측의 유속이 더딘 층, 즉 경계층에서도 생긴다. 이 경계층 부근에서는 유속이 작어서, 작용하는 원심성분도 작다. 이 때문에 작동 유체의 흐름은 노즐익(4)의 익 복면(F)으로부터 익 배면(E) 방향으로 생기는 압력구배에 견디지 못해, 도 20에 나타낸 흐름(f1, f2)으로 나타낸 바와 같이, 노즐익(4)의 익 복면(F)으로부터 익 배면(E)을 향하는 흐름이 발생한다. 이들 흐름(f1, f2)은 노즐익(4)의 익 배면(E)에 충돌하여 소용돌이치며 올라가서 노즐익(4)의 근원부의 내벽측 및 선단부의 외벽측에서 2차흐름 소용돌이(14a, 14b)가 생긴다.

도 21은 노즐익(4)의 하류측에 설치되어 있는 동익(6)의 2차흐름 소용돌이 발생기구에 대해 나타내고 있으나, 이것은 상기 노즐익(4)의 2차흐름 소용돌이 발생기구와 거의 같으며, 도 20과 동일한 기능에 대해서는 동일한 기호를 붙이고 있다. 도 22, 도 23은 노즐익(4), 동익(6)의 손실에 대해 나타내고 있으나, 2차흐름 소용돌이에 의해 소용돌이 손실이 발생하여, 각 터빈익의 내벽측 및 외벽측에서 큰 손실이 되는 것을 알 수 있다.

이와 같은 2차흐름 소용돌이(14a, 14b)가 생기면, 작동 유체가 보유하는 에너지의 일부가 흩어져 없어지고, 그에 덧붙여서 작동 유체의 불균일한 흐름이 생겨서, 노즐익 및 동익의 손실이 증대하여 단락 성능이 심하게 저하하는 문제가 있다.

따라서, 상술한 단락유로내에 발생하는 2차흐름 소용돌이(14a, 14b)에 기인하는 2차흐름 손실을 저감하기 위해 여러 가지 개선기술이 연구되고 있다. 예를 들어, 노즐익 유로의 선단의 외벽형상을 요철화하고, 하류측을 따라 유로 높이를 감소시킨 외벽 교축 노즐익이 있다. 도 24는 이 외벽 교축 노즐익(15)을 채택한 터빈 노즐을 나타낸 단면도이다. 이와 같은 외벽 교축 노즐익(15)에서는 노즐익(15)의 외주부에서의 흐름이 벽면을 따라 하류측으로 흐르고, 노즐익 유로의 내주측(중심방향)으로 유선이 시프트한다(도시 ft). 그에 따라 노즐익(15)의 중앙부와 내주부의 흐름이 외주부와 마찬가지로 내주측(중심방향)으로 유선이 시프트한다(도시 fp, fr). 그 결과, 노즐익(15)의 근원 부근에서는 유선이 노즐익(15)의 내벽면으로 흐름을 밀어붙여서 내벽면에서의 경계층의 발달을 억제하여, 2차흐름 소용돌이에 의한 손실의 증가를 방지할 수가 있다.

도 25는 종래의 외벽 교축 노즐(15)의 2차흐름 소용돌이에 의한 손실 증가의 억제효과를 나타내는 손실 분포를 나타내고 있는데, 도 25로부터 노즐익 근원부에서 손실이 극단적으로 감소하고 있는 것을 알 수 있다. 터빈 단락의 오버올(overall) 효율시험에서도 성능이 향상됨이 확인되고 있다.

그러나, 상술한 외벽 교축 노즐익(15)에서는 단락효율시험에서 성능 향상이 확인되고 있기는 하나, 도 25에 나타낸 바와 같이 노즐익 출구에서의 손실 분포에 있어서, 노즐익 선단부에서 급격한 유선 시프트에 의해 국부적으로 흐름이 박리되어, 2차흐름의 개선효과가 적다.

또 작동 유체의 유량 분포는 노즐익의 근원측으로 치우쳐서, 노즐익의 높이 방향으로 큰 유량 변화가 존재한다.

따라서 외벽 교축 노즐익(15)에 의한 단락성능을 더욱 향상시킬 수가 있게 되어, 노즐익 선단부의 작동 유체의 흐름의 박리나 유량변화를 개선한 노즐익 유로를 형성하는 것이 필요하다.

본 발명은 이와 같은 사정에 비추어 이루어진 것으로서, 간단한 구조로 2차흐름 손실의 저감을 도모한 축류 터빈의 터빈 노즐 및 터빈 동익을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명에 관한 축류 터빈의 터빈익의 제1 실시예를 나타낸 단면도.

도 1a는 본 발명에 관한 노즐 유로의 벽면 단차와 효율 향상의 관계를 나타낸 설명도.

도 2는 도 1에 나타낸 단락 구조의 노즐익 유로내의 작동 유체의 흐름을 나타낸 설명도.

도 3은 도 1에 나타낸 단락 구조의 노즐익 유로내의 손실 분포를 종래예와 비교해서 나타낸 특성도.

도 4는 본 발명에 관한 축류 터빈의 터빈익의 제2 실시예를 나타낸 노즐익 유로의 단면도.

도 5는 본 발명에 관한 축류 터빈의 터빈익의 제3 실시예를 나타낸 노즐익 유로의 단면도.

도 6은 본 발명에 관한 축류 터빈의 터빈익의 제4 실시예를 나타낸 노즐익 유로의 단면도.

도 7은 본 발명에 관한 축류 터빈의 터빈익의 제5 실시예를 나타낸 노즐익 유로의 단면도.

도 8은 본 발명에 관한 축류 터빈의 터빈익의 제6 실시예를 나타낸 노즐익 유로의 단면도.

도 9는 본 발명에 관한 축류 터빈의 터빈익의 제7 실시예를 나타낸 노즐익 유로의 단면도.

도 10은 도 9의 A-A 화살표에서 본 단면도.

도 11은 본 발명에 관한 축류 터빈의 터빈익의 제8 실시예를 나타낸 노즐익 유로의 단면도.

도 12는 도 11의 B-B 화살표에서 본 단면도.

도 13은 도 12의 노즐익간의 스로트(throat) 치수를 나타낸 설명도.

도 14는 본 발명에 관한 축류 터빈의 터빈익의 제9 실시예를 나타낸 노즐익 유로의 단면도.

도 15는 도 14의 C-C 화살표에서 본 단면도.

도 16은 본 발명에 관한 축류 터빈의 터빈익의 제10 실시예를 나타낸 노즐익 유로의 단면도.

도 17은 도 16의 D-D 화살표에서 본 단면도.

도 18은 도 17의 노즐익간의 스로트 치수를 나타낸 설명도.

도 19는 종래의 축류 터빈의 노즐익 및 동익의 단락 구조를 나타낸 단면도.

도 20은 노즐익간의 2차흐름 발생기구를 나타낸 설명도.

도 21은 동익간의 2차흐름 발생기구를 나타낸 설명도.

도 22는 노즐익의 2차흐름 손실의 노즐익 높이방향에 대한 손실분포를 나타낸 설명도.

도 23은 동익의 2차흐름 손실의 동익 높이방향에 대한 손실분포를 나타낸 설명도.

도 24는 종래의 외벽 교축 노즐익 유로의 단면도.

도 25는 종래의 노즐익 유로의 손실분포를 나타낸 설명도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 터빈 차실

2 다이아프램 외륜

3 다이아프램 내륜

4 노즐익

5 로터 휠

6 동익

7 커버

8 다이아프램 외륜

9 다이아프램 내륜

10 노즐익

11 로터 휠

12 동익

13 커버

15 외벽 교축 노즐

21 다이아프램 외륜

22 다이아프램 내륜

23 노즐익

24 로터 휠

25 동익

26 커버

31 다이아프램 외륜

32 다이아프램 내륜

33 노즐익

34 다이아프램 외륜

35 다이아프램 내륜

36 노즐익

37 다이아프램 외륜

38 다이아프램 내륜

39 노즐익

40 동익

41 동익

42 노즐익

43 노즐익

44 동익

45 동익

상기 목적을 달성하기 위하여 청구항 1의 발명은, 다이어프램 외륜과 다이어프램 내륜 사이에 형성된 환상 유로에 복수의 노즐익을 배설한 축류 터빈의 터빈 노즐에 있어서, 상기 노즐익이 위치한 상기 다이어프램 외륜의 내주면과 상기 다이프램 내륜의 외주면에 유로 높이가 하류측에서 감소하도록 곡률 R의 단차를 형성함과 동시에, 상기 노즐익의 출구단을 날개 길이 중앙부 부근에서 가장 하류측으로 돌출하는 만곡형상으로 하고, 또 상기 노즐익의 입구 높이를 L1, 출구 높이를 L2, 상기 다이어프램 내륜으 단차를 h1, 상기 다이어프램 외륜의 단차를 h2로 하였을 때,

L1 ＞ L2

0 ≤ h1/L1 ＜ 0.05

0.1 ＜ h2/L1 ＜ 0.2

로 설정함과 동시에, 다이어프램 앞 가장자리로부터 노즐익 출구단까지의 축방향 거리를 외주단측에서 Zt, 내주단측에서 Zr, 중앙부에서 Zp로 하였을 때,

Zt ＜ Zr ＜ Zp

로 설정한 것을 특징으로 하는 축류 터빈의 터빈 노즐을 제공한다.

청구항 2의 발명은, 로터 휠의 외주부에 복수의 동익을 배설하고, 그 동익의 외주단부에 링형상의 커버를 부착한 축류 터빈의 터빈 동익에 있어서, 상기 로터 휠의 외주면과 상기 커버의 내주면에 유로 높이가 하류측에서 감소하도록 곡률 R의 단차를 형성함과 동시에, 동익 출구단의 날개 길이 중앙부가 근원 출구단과 선단 출구단을 직선으로 이은 출구단 라인보다 하류측으로 돌출하는 만곡형상으로 하고, 또 동익 입구 높이를 L3, 동익 출구 높이를 L4, 상기 로터 휠의 단차를 h3, 상기 커버의 단차를 h4로 하였을 때,

0 ≤ h3/L4 ＜ 0.05

0.1 ＜ h4/L3 ＜ 0.2

로 설정함과 동시에, 상기 동익의 근원부 출구단과 선단부 출구단을 이은 출구단 라인상의 각 점으로부터 동익 출구단을 형성하는 곡선상의 각 점까지의 축방향 거리(Z)를 상기 동익 출구단의 날개 길이 중앙부에서 최대가 되도록 설정한 것을 특징으로 하는 축류 터빈의 터빈 동익을 제공한다.

청구항 3의 발명은, 다이어프램 외륜과 다이어프램 내륜 사이에 형성된 환상유로에 복수의 노즐익을 배설한 축류 터빈의 터빈 노즐에 있어서, 상기 노즐익의 입구 높이(L1)보다 출구 높이(L2)를 크게 하고(L1 ≤ L2), 또 다이어프램 외륜의 내주면에 곡률 R의 단차를 형성하여 유로 높이를 감소시킨 후에 노즐익 출구 부근에서 거꾸로 유로 높이를 증가시키고, 또한 노즐익의 출구단을 내주단부에서 가장 하류측에, 또 외주단부에서 가장 상류측에 위치하도록 형성하여, 상기 다이어프램 외륜의 내주면에 형성되는 단차는 청구항 1에 기재한 터빈 노즐과 동일 규정 범위로 한 것을 특징으로 하는 축류 터빈의 터빈 노즐을 제공한다.

청구항 4의 발명은, 다이어프램 외륜과 다이어프램 내륜 사이에 형성된 환상유로에 복수의 노즐익을 배설한 축류 터빈의 터빈 노즐에 있어서, 상기 다이어프램 외륜의 내주면과 상기 다이어프램 내륜의 외주면을 각각 하류측을 따라 외주방향으로 경사시키고, 상기 다이어프램 외륜의 내주면과 다이어프램 내륜의 외주면의 출구단 부근에 곡률 R의 단차를 형성함과 동시에, 상기 다이어프램 내륜의 외주면의 경사각을 θ1, 노즐익 입구부의 다이어프램 외륜의 내주면의 경사각을 θ2, 노즐익 출구 이후의 다이어프램 외륜의 내주면의 경사각을 θ3로 하였을 때,

0°≤ θ1 ＜ θ3 ＜ θ2

로 설정하고, 또 상기 다이어프램 외륜의 내주면 및 상기 다이어프램 내륜의 외주면의 곡률 R의 단차 및 다이어프램 앞 가장자리로부터 노즐익 출구단까지의 축방향 거리(Z)가 청구항 1 기재한 터빈 노즐과 동일 규정 범위인 것을 특징으로 하는 축류 터빈의 터빈 노즐을 제공한다.

청구항 5의 발명은, 다이어프램 외륜과 다이어프램 내륜 사이에 형성된 환상유로에 복수의 노즐익을 배설한 축류 터빈의 터빈 노즐에 있어서, 노즐익 입구 높이(L1)보다 출구 높이(L2)를 크게 하고(L1 ≤ L2), 상기 다이어프램 외륜의 내주면을 하류측을 따라 외주방향으로, 또 다이어프램 내륜의 외주면을 하류측을 따라 내주방향으로 각각 경사시키고, 상기 다이어프램 외륜의 내주면 및 상기 다이어프램 내륜의 외주면의 출구단 부근에 곡률 R의 단차를 형성함과 동시에, 상기 다이어프램내륜의 외주면의 경사각을 θ1, 노즐익 입구부의 다이어프램 외륜의 내주면의 경사각을 θ2, 노즐익 출구 이후의 다이어프램 외륜의 내주면의 경사각을 θ3로 하였을 때,

θ1 ＜ 0°＜ θ3 ＜ θ2

로 설정하고, 또 상기 다이어프램 외륜의 내주면 및 상기 다이어프램 내륜의 외주면의 곡률 R의 단차 및 다이어프램 앞 가장자리로부터 노즐익 출구단까지의 축방향 거리(Z)가 청구항 1에 기재한 터빈 노즐과 동일 규정 범위인 것을 특징으로 하는 축류 터빈의 터빈 노즐을 제공한다.

청구항 6의 발명은, 로터 휠의 외주부에 복수의 동익을 배치하고, 그 동익의 외주단부에 링형상의 커버를 부착한 축류 터빈의 터빈 동익에 있어서, 상기 동익이 위치한 상기 커버의 내주면과 상기 로터 휠의 외주면을 하류측을 따라 외주방향으로 경사시키고, 이들 커버의 내주면과 상기 로터 휠의 외주면의 동익 출구단 부근에 곡률 R의 단차를 형성함과 동시에, 상기 로터 휠의 외주면의 경사각을 θ1, 동익 입구부의 커버 내주면의 경사각을 θ2, 동익 출구부 이후의 커버 내주면의 경사각을 θ3으로 하였을 때,

θ°≤ θ1 ＜ θ3 ＜ θ2

로 설정하고, 또 상기 로터 휠의 외주면 및 상기 커버의 내주면의 곡률 R의 단차 및 출구단 라인으로부터 동익 출구단까지의 축방향 거리(W)가 청구항 2에 기재의 터빈 동익과 동일 규정 범위인 것을 특징으로 하는 축류 터빈의 터빈 동익을 제공한다.

청구항 7의 발명은, 로터 휠의 외주부에 복수의 동익을 배치하고, 그 동익의 외주단부에 링형상의 커버를 부착한 축류 터빈의 터빈 동익에 있어서, 동익 입구 높이 L3보다 동익 출구 높이 L4를 크게 하고(L3 ≤ L4), 상기 동익이 위치한 상기 커버의 내주면을 하류측을 따라 외주방향으로, 또 동익이 위치한 로터 휠의 외주면을 하류측을 따라 내주방향으로 각각 경사시키고, 상기 커버의 내주면 및 상기 로터 휠의 외주면의 출구단 부근에 곡률 R의 단차를 형성함과 동시에, 상기 로터 휠의 외주면의 경사각을 θ1, 동익 입구부의 커버의 내주면의 경사각을 θ2, 동익 출구 이후의 커버의 내주면의 경사각을 θ3로 하였을 때,

θ1 ＜ 0°＜ θ3 ＜ θ2

로 설정하고, 또 상기 커버의 내주면 및 상기 로터 휠의 외주면의 곡률 R의 단차 및 출구단 라인으로부터 동익 출구단까지의 축방향 거리(W)가 청구항 2에 기재의 터빈 동익과 동일 규정 범위인 것을 특징으로 하는 축류 터빈의 터빈 동익을 제공한다.

청구항 8의 발명은, 다이어프램 외륜과 다이어프램 내륜 사이에 형성된 환상유로에 복수의 노즐익을 배치한 축류 터빈의 터빈 노즐에 있어서, 상기 노즐익이 위치한 다이어프램 외륜의 내주면과 상기 다이어프램 내륜의 외주면에 곡률 R의 단차를 형성하고, 또 노즐익의 선단부와 근원부의 노즐익 단면을 상기 환상 유로의 둘레방향으로 편이시키고, 상기 곡률 R의 단차를 청구항 1의 터빈 노즐과 동일 규정 범위로 한 것을 특징으로 하는 축류 터빈의 터빈 노즐을 제공한다.

청구항 9의 발명은, 다이어프램 외륜과 다이어프램 내륜 사이에 형성된 환상유로에 복수의 노즐익을 배설한 축류 터빈의 터빈 노즐에 있어서, 상기 노즐익이 위치한 다이어프램 외륜의 내주면과 상기 다이어프램 내륜의 외주면에 곡률 R의 단차를 형성하고, 또 노즐익간에 형성된 스로트 치수(S)를 날개 길이 중앙부에서 Sp, 근원부에서 Sr, 선단부에서 St로 하였을 때,

Sp ≤ Sr ＜ St

로 설정하고, 또 상기 곡률 R의 단차를 청구항 1의 터빈 노즐과 동일 규정 범위로 한 것을 특징으로 하는 축류 터빈의 터빈 노즐을 제공한다.

청구항 10의 발명은, 로터 휠의 외주부에 복수의 동익을 배설하고, 그 동익의 외주단부에 링형상의 커버를 부착한 축류 터빈의 터빈 동익에 있어서, 상기 동익이 위치한 상기 커버의 내주면 및 상기 로터 휠의 외주면에 곡률 R의 단차를 형성하고, 또 상기 동익의 선단부 및 근원부의 동익 단면을 상기 로터 휠의 둘레방향으로 편이시키고, 상기 곡률 R의 단차를 청구항 2의 터빈 동익과 동일 규정범위로 한 것을 특징으로 하는 축류 터빈의 터빈 동익을 제공한다.

청구항 11의 발명은, 로터 휠의 외주부에 복수의 동익을 배설하고, 그 동익의 외주단부에 링형상의 커버를 부착한 축류 터빈의 터빈 동익에 있어서, 상기 로터 휠의 외주면과 상기 커버의 내주면에 곡률 R의 단차를 형성하고, 또 상기 동익간에 형성된 스로트 치수(S)를 날개 길이 중앙부에서 Sp, 근원부에서 Sr, 선단부에서 St로 하였을 때,

Sr ＞ Sp ＜ St

로 설정하고, 또 상기 곡률 R의 단차를 청구항 2의 터빈 동익과 동일 규정 범위로 한 것을 특징으로 하는 축류 터빈의 터빈 동익을 제공한다.

상기 구성의 터빈 노즐 또는 터빈 동익에서는 노즐익 또는 동익에 의해 유로의 외주측 및 내주측에 유입한 작동 유체가 유로 벽면의 단자로 교축되고, 날개열간의 2차흐름 소용돌이가 억제되어, 2차 손실을 저감할 수가 있다.

또한 노즐익 출구단과 동익 출구단이 날개 길이 중앙부에서 하류측에 위치함으로써 노즐익 및 동익내의 작동 유체가 각각 외주측, 내주측으로 그 유선이 시프트하여 날개 길이 방향의 유량분포가 균일화되어, 동익에서 유효하게 에너지 변환을 할 수가 있다. 따라서 이들 기능에 의해 터빈 단락의 성능향상을 도모할 수가 있다.

[실시예]

이하 도 1∼도 18을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명한다.

제1 실시예(도 1∼도 3)

우선, 본 발명의 제1 실시예를 도 1∼도 3을 참조하여 설명한다. 도 1에서 다이어프램 외륜(21)과 다이어프램 내륜(22) 사이에 형성된 환상 유로에 복수의 노즐익(23)을 둘레방향에 소정 간격으로 열형상으로 배치하고, 각 노즐익(23)의 선단부 및 근원부를 다이어프램 외륜(21)과 다이어프램 내륜(22)에 접합함으로써, 터빈 노즐이 구성되어 있다.

또 로터 휠(24)의 외주에는 둘레방향에 소정 간격으로 열형상으로 설치된 동익(25)과, 그 선단에 설치된 커버(26)로 터빈 동익이 구성되어 있다.

그리고 하기의 실시예에서는 다이어프램 외륜(21)의 내주면을 노즐익의 외주벽, 다이어프램 내륜(22)의 외주면을 노즐익의 내주벽, 로터 휠(24)의 외주면을 동익의 내주벽, 커버(26)의 내주면을 동익의 외주벽이라 한다.

노즐익(23)과 다이어프램 외륜(21) 및 다이어프램 내륜(22)으로 구성된 노즐익 유로에 있어서, 노즐익(23)의 외주벽 및 내주벽의 형상을 요철화하고, 각각 곡률 R을 갖는 단차(근원부 h1, 선단부 h2)를 형성한다. 도 1a는 교축부의 단차와 효율향상의 관계를 나타낸 일례이다. 종래형의 만곡하고 있지 않은 노즐에서는 외벽 교축률이 0.3∼0.4의 범위에서 최고로 효율이 향상 된다. 본 실시예에서는 외벽 교축률이 0.2 부근에서 최고로 효율이 향상이 된다. 이는 날개형을 축방향 하류측으로 만곡함으로써 내외 벽면의 흐름이 개선되고 있으므로, 종래의 노즐보다도 최적인 외벽 교축률이 작아진다. 따라서 선단부의 단차(h2)는 노즐익 입구 높이(L1)의 약 20% 정도가 바람직하며, 그 이상이 되면 효율향상량이 감소하고 만다. 이에 따라 선단부의 단차(h2)는 노즐익 입구 높이(L1)의 0.1∼0.2배가 가장 사용범위로서 유효하다.

또한 근원부의 단차(h1)는 노즐익 유출속도 벡터에 의한 외주방향 성분이며, h1을 크게 하면 내주벽의 곡률면에서 박리하기 쉬워진다. 도 1a에 근원부의 교축형상의 영향(h1/L1)을 나타내고 있는데, 근원의 교축률이 너무 커지면 성능이 저하한다. 근원부의 단차는 노즐익 입구 높이(L1)의 약 5% 정도가 허용치이며, 그 이상이 되면 효율 향상량이 감소하고 만다. 이에 따라 근원부의 단차(h1)은 노즐익 입구 높이(L1)의 0∼0.05배가 가장 사용범위로서 유효하다.

또 노즐익(23)은 그 외주벽과 내주벽의 출구부에 형성된 곡률 R의 곡면부에서의 급격한 유선 시프트를 완화하는 목적으로, 노즐익 출구단 위치(도시 Zr, Zp, Zt)가 노즐익 중앙부에서 가장 하류측으로 하고, Zt Zr Zp가 되도록 형성한다. 노즐 출구단을 이와 같이 구성함으로써, 노즐익 외주측의 흐름은 노즐익 외주방향으로, 노즐익 내주측의 흐름은 노즐익 내주방향으로 편향하기 때문에, 곡률 R의 단차로 박리하기 쉬워지는 흐름을 억제하는 효과가 있다.

다음에, 노즐익(23)의 하류에 배치된 동익(25)에서도, 상기 노즐익 유로와 마찬가지로 동익 유로내에 곡률 R을 갖는 단차(h3, h4)를 설치한다. 이 경우에도 상술한 것과 동일한 기능이 있다. 동익(25)의 선단부의 단차(h4)는 동익 입구 높이(L3)의 0.1∼0.2배, 동익(25)의 근원부의 단차(h3)는 동익 입구 높이(L3)의 0.05배 이하가 가장 유효하다.

또, 동익(25)의 날개 길이 중앙부는 근원부의 출구단과 선단부의 출구단을 직선으로 이은 출구단 라인보다 하류측에 위치하도록 형성하고, 상기 출구단 라인과 출구단 외주 사이의 거리(Z)가 최대가 되는 동익 유로로 하여, 곡률 R의 단차에서의 급격한 유선 시프트를 완화한다.

도 2 및 도 3은 노즐익 유로내의 흐름 및 손실분포를 나타내고 있다. 종래의 외벽 교축 노즐(15)과 본 실시예에 의한 노즐익(23)에서의 작동 유체의 흐름의 비교를 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2에서, 종래의 외벽 교축 노즐익(15)에서는 외주측의 흐름(j1)이 외주벽의 곡률 R에 의해 근원측에 크게 치우쳐 있다. 흐름 (j2, j3)도 마찬가지로 근원측에 치우쳐 있다. 이 유선 시프트에 의해 근원측의 2차흐름 소용돌이가 작아지고 있으나, 선단부에서는 유선 시프트가 커서 날개 길이 방향의 유량분포가 불균일하게 된다.

이에 비해, 본 실시예의 노즐익(23)에서는, 종래의 외벽 교축 노즐익(15)에 더하여 내주벽에 곡률 R의 단차가 형성되어 있으며, 노즐익 출구단을 날개 길이 중앙부에서 가장 하류측에 위치시킴으로써, 외주측의 흐름(K1)이 노즐익 출구로부터 유출후에는 유선이 외주방향으로 복귀한다. 날개 길이 중앙부의 흐름(K2)은 거의 중앙부를 흐르고, 내주측의 흐름(K3)은 벽면의 곡률(R)에 의한 급격한 시프트를 완화시킨다.

이 결과, 노즐익의 외주벽 및 내주벽의 2차흐름 소용돌이를 감소시킬 수 있음과 동시에, 곡률 R의 단차에서의 박리를 방지할 수 있다. 도 3은 종래의 노즐익과 본 실시예의 노즐익의 손실 비교를 나타내고 있는데, 본 실시예의 노즐익(23)이 그 선단부에서 낮은 손실로 됨을 알 수 있다.

도 1에 나타낸 동익(25)에서도 상기 노즐익(23)과 동일한 기능을 가지고 있다. 이와 같이 노즐익 및 동익이 다같이 외주벽과 내주벽에 곡률 R의 단차를 가지며, 노즐익 및 동익의 출구단의 날개 길이 중앙부를 하류측에 설치하도록 구성함으로써, 그들 외주벽 및 내주벽에서의 2차흐름 손실을 저감하는 효과를 얻고, 터빈 단락의 효율을 향상할 수가 있다.

제2 실시예(도 4)

도 4는 본 발명의 제2 실시예를 나타낸 노즐익 유로의 단면도이다.

도 4에 나타낸 바와 같이 이 제2 실시예에서는 노즐익 유로를 노즐익 입구 높이(L1)보다 노즐익 출구 높이(L2)를 크게(L1 ≤ L2) 하고 있다. 이 노즐익 유로의 형상에 있어서, 노즐익 외주벽을 노즐익 유로내에서 일단 요철화하여 유로 높이를 감한 후에, 노즐 출구 부근에서 거꾸로 유로 높이를 증가시킨다. 노즐익(33)의 출구단은 근원부에서 가장 하류측에, 그리고 선단부에서 가장 상류측에 위치하도록 형성한다.

본 실시예에서는 노즐익(33)의 외주벽의 단차를 상기 노즐익(23)과 동일 규정범위로 함으로써 제1 실시예와 동일한 효과가 얻어진다.

제3 실시예(도 5)

도 5는 본 발명의 제3 실시예를 나타낸 노즐익 유로의 단면도이다.

도 5에 나타낸 바와 같이 이 제3 실시예에서는 노즐익 유로 유로형상을, 노즐익 외주벽 및 내주벽을 하류측을 따라 외주방향으로 경사시키고, 그 경사각의 관계에 대해,

0°≤ (내주벽의 경사각 θ1) ＜ (노즐익 출구부 이후의 외주벽의 경사각 θ3) ＜ (노즐익 입구부의 외주벽의 경사각 θ2)

로 설정하고 있다.

이에 따라 노즐익(36)의 출구단을 상기 노즐익(23)과 동일 규정범위로 함으로써 제1 실시예와 동일한 효과가 얻어진다.

제4 실시예(도 6)

도 6은 본 발명의 제4 실시예를 나타낸 노즐익 유로의 단면도이다.

이 제4 실시예에서는 노즐익 유로를 노즐익 입구 높이(L1)보다 노즐익 출구 높이(L2)를 크게(L1 ≤ L2) 하고, 노즐익 외주벽을 하류측을 따라 외주방향으로, 또 노즐익의 내주벽을 하류측을 따라 내주방향으로 각각 경사시키고, 그 경사각에 대해,

(노즐익의 내주벽의 경사각 θ1) ＜ 0°＜ (노즐익 출구부 이후의 다이어프램 외륜(37)의 경사각 θ3) ＜ (노즐익 입구부의 외주벽의 경사각 θ2)

로 설정한 것이다.

이와 같은 구성에 의하면, 노즐익(38)의 출구단을 상기 노즐익(23)과 동일 규정 범위로 함으로써 제1 실시예와 동일한 효과가 얻어진다.

제5 실시예(도 7)

도 7은 본 발명의 제5 실시예를 나타낸 동익 유로의 단면도이다.

도 7에 나타낸 바와 같이 이 제5 실시예에서는, 동익 유로가 동익(40)의 외주벽 및 내주벽을 하류측을 따라 외주방향으로 경사시키고, 그 경사각의 관계에 대해,

0°≤ (내주벽의 경사각 θ1) ＜ (동익 출구부 이후의 커버의 경사각 θ3) ＜ (동익 입구부의 외주벽의 경사각 θ2)

로 설정하고 있다.

이와 같은 구성에 의하면, 동익(40)의 출구단을 상기 동익(25)과 동일 규정범위로 함으로써 제2 실시예와 동일한 효과가 얻어진다.

제6 실시예(도 8)

도 8은 본 발명의 제6 실시예를 나타낸 동익 유로의 단면도이다.

도 8에 나타낸 바와 같이 이 제6 실시예에서는, 동익 유로에 대해 동익 입구 높이(L3)보다 동익 출구 높이(L4)를 크게(L3 ≤ L4) 하고 있다.

이 동익 유로형상에 있어서는, 동익(41)을 하류측을 따라 외주방향으로, 또 동익(41)의 내주벽을 하류측을 따라 내주방향으로 각각 경사시키고, 그 경사각에 대해,

(동익(41)의 내주벽의 경사각 θ1) ＜ 0°＜ (동익 출구부 이후의 외주벽의 경사각 θ3) ＜ (동익 입구부의 외주벽의 경사각 θ2)

로 설정하고 있다.

이와 같은 구성에 의하면, 동익(41)의 출구단을 상기 동익(25)과 동일 규정범위로 함으로써 제2 실시예와 동일한 효과가 얻어진다.

제7 실시예(도 9, 도 10)

도 9 및 도 10은 본 발명의 제7 실시예를 나타낸 노즐익 유로의 단면도이다.

도 9에 나타낸 바와 같이 이 제7 실시예의 노즐익 유로는 노즐익(42)의 출구측의 외주벽 및 내주벽에 곡률 R의 단차를 형성한 것으로서, 노즐익(42)의 선단측 및 근원측의 2차흐름 소용돌이를 저감시키는 기능을 가지고 있다.

또 노즐익 출구측에 형성한 곡률 R의 단차에 의한 급격한 유선 시프트로 노즐익 출구부의 외주벽과 내주벽에서의 박리를 방지하기 위해, 도 10에 나타낸 바와 같이 노즐익(42)은 선단부와 근원부의 노즐익 단면을 둘레방향으로 편이(도시 X, Y만큼)시켜서, 작동 유체의 흐름을 벽면측에 밀어 붙여(흐름 m1, m2), 국부적인 박리의 발생을 억제하고 있다.

이와 같이 구성함으로써 제1 실시예와 거의 동일한 효과가 얻어진다.

제8 실시예(도 11∼도 13)

도 11은 본 발명의 제8 실시예를 나타낸 노즐익 유로의 단면도이다.

이 제8 실시예의 노즐익 유로는 노즐익(43)의 외주벽 및 내주벽에 곡률 R의 단차를 형성한 것으로서, 노즐익(43)의 선단측 및 근원측의 2차흐름 소용돌이를 저감시키는 기능을 가지고 있다.

곡률 R의 단차에 의한 급격한 유선 시프트로 노즐익 출구의 외주벽과 내주벽에서의 박리를 방지하기 위하여, 도 12에 나타낸 노즐익(43)의 날개 사이의 스로트 치수(도시 S)에 대해,

Sp ≤ Sr ＜ St

의 범위로 한다.

이 스로트 분포를 형성함으로써, 도 13에 나타낸 바와 같이 종래보다도 노즐익의 외주벽 및 내주벽에서 작동 유체의 유량을 크게 할 수가 있다. 그리고 이 유량제어에 의해 제1 실시예와 거의 동일한 효과가 얻어진다.

제9 실시예(도 14, 도 15)

도 14는 본 발명의 제9 실시예를 나타낸 동익 유로의 단면도이다.

이 제9 실시예의 동익 유로는 동익 외주벽과 내주벽에 곡률 R의 단차를 형성한 것으로서, 동익(44)의 선단측 및 근원측의 2차흐름 소용돌이를 저감시키는 기능을 가지고 있다. 곡률 R의 단차에 의한 급격한 유선 시프트로 발생하는 동익 출구의 외주벽과 내주벽에서의 박리를 방지하기 위해, 도 15에 나타낸 바와 같이 동익(44)의 익단면 중심을 래디얼선에 대해 둘레방향으로 편이(도시 X, Y만큼)시켜서, 작동 유체의 흐름을 벽면측에 밀어 붙여(흐름 n1, n2), 국부적인 박리의 발생을 억제하고 있다.

이와 같은 구성에 의해 제2 실시예와 거의 동일한 효과가 얻어진다.

제10 실시예(도 16∼도 18)

도 16∼도 18은 본 발명의 제10 실시예를 나타낸 동익 유로의 단면도이다.

이 제10 실시예의 동익 유로는 동익(45)의 외주벽과 내주벽에 곡률 R의 단차를 형성한 것으로서, 동익(45)의 선단측 및 근원측의 2차흐름 소용돌이를 저감시키는 기능을 가지고 있다.

곡률 R의 단차에 의한 급격한 유선 시프트로 발생하는 동익 출구의 외주벽 및 내주벽에서의 박리를 방지하기 위하여, 도 17에 나타낸 동익(45)의 날개 사이의 스로트 치수(도시 S)를 도 18에 나타낸 바와 같이,

Sr ＞ Sp ＜ St

의 범위로 설정한다.

이와 같은 스로트 분포를 형성함으로써, 종래보다도 동익(45)의 외주벽 및 내주벽에서 작동 유체의 유량을 크게 할 수가 있고, 이 유량제어에 의해 동익(45)의 외주벽과 내주벽의 국부적 박리의 발생을 억제할 수가 있으므로, 제2 실시예와 거의 동일한 효과가 얻어진다.

이상 상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 노즐익 및 동익의 외주벽 및 내주벽에 곡률 R의 단차를 형성하고, 노즐익 출구단과 동익 출구단을 날개 길이 중앙부에서 가장 하류측에 위치하도록 노즐익 유로 및 동익 유로를 형성함으로써, 2차흐름 소용돌이의 저감과 날개 길이 방향에서의 작동 유체의 유량분포의 균일화를 도모할 수가 있다.

또 상술한 노즐익 및 동익의 외주벽, 내주벽 형상에 있어서, 노즐익과 동익을 각각 만곡시키거나, 또는 노즐익간 및 동익간의 근원부 및 선단부의 스로트를 각각 크게 함으로써, 터빈 단락의 효율 향상을 도모할 수가 있다.

Claims

다이어프램 외륜과 다이어프램 내륜 사이에 형성된 환상 유로에 복수의 노즐익을 배설한 축류 터빈의 터빈 노즐에 있어서, 상기 노즐익이 위치한 상기 다이어프램 외륜의 내주면과 상기 다이프램 내륜의 외주면에 유로 높이가 하류측에서 감소하도록 곡률 R의 단차를 형성함과 동시에, 상기 노즐익의 출구단을 날개 길이 중앙부 부근에서 가장 하류측으로 돌출하는 만곡형상으로 하고, 또 상기 노즐익의 입구 높이를 L1, 출구 높이를 L2, 상기 다이어프램 내륜으 단차를 h1, 상기 다이어프램 외륜의 단차를 h2로 하였을 때,

L1 ＞ L2

0 ≤ h1/L1 ＜ 0.05

0.1 ＜ h2/L1 ＜ 0.2

로 설정함과 동시에, 다이어프램 앞 가장자리로부터 노즐익 출구단까지의 축방향 거리를 외주단측에서 Zt, 내주단측에서 Zr, 중앙부에서 Zp로 하였을 때,

Zt ＜ Zr ＜ Zp

로 설정한 것을 특징으로 하는 축류 터빈의 터빈 노즐.
로터 휠의 외주부에 복수의 동익을 배설하고, 그 동익의 외주단부에 링형상의 커버를 부착한 축류 터빈의 터빈 동익에 있어서, 상기 로터 휠의 외주면과 상기 커버의 내주면에 유로 높이가 하류측에서 감소하도록 곡률 R의 단차를 형성함과 동시에, 동익 출구단의 날개 길이 중앙부가 근원 출구단과 선단 출구단을 직선으로 이은 출구단 라인보다 하류측으로 돌출하는 만곡형상으로 하고, 또 동익 입구 높이를 L3, 동익 출구 높이를 L4, 상기 로터 휠의 단차를 h3, 상기 커버의 단차를 h4로 하였을 때,

0 ≤ h3/L4 ＜ 0.05

0.1 ＜ h4/L3 ＜ 0.2

로 설정함과 동시에, 상기 동익의 근원부 출구단과 선단부 출구단을 이은 출구단 라인상의 각 점으로부터 동익 출구단을 형성하는 곡선상의 각 점까지의 축방향 거리(Z)를 상기 동익 출구단의 날개 길이 중앙부에서 최대가 되도록 설정한 것을 특징으로 하는 축류 터빈의 터빈 동익.
다이어프램 외륜과 다이어프램 내륜 사이에 형성된 환상유로에 복수의 노즐익을 배설한 축류 터빈의 터빈 노즐에 있어서, 상기 노즐익의 입구 높이(L1)보다 출구 높이(L2)를 크게 하고(L1 ≤ L2), 또 다이어프램 외륜의 내주면에 곡률 R의 단차를 형성하여 유로 높이를 감소시킨 후에 노즐익 출구 부근에서 거꾸로 유로 높이를 증가시키고, 또한 노즐익의 출구단을 내주단부에서 가장 하류측에, 또 외주단부에서 가장 상류측에 위치하도록 형성하여, 상기 다이어프램 외륜의 내주면에 형성되는 단차는 제 1항에 기재한 터빈 노즐과 동일 규정 범위로 한 것을 특징으로 하는 축류 터빈의 터빈 노즐.
다이어프램 외륜과 다이어프램 내륜 사이에 형성된 환상유로에 복수의 노즐익을 배설한 축류 터빈의 터빈 노즐에 있어서, 상기 다이어프램 외륜의 내주면과 상기 다이어프램 내륜의 외주면을 각각 하류측을 따라 외주방향으로 경사시키고, 상기 다이어프램 외륜의 내주면과 다이어프램 내륜의 외주면의 출구단 부근에 곡률 R의 단차를 형성함과 동시에, 상기 다이어프램 내륜의 외주면의 경사각을 θ1, 노즐익 입구부의 다이어프램 외륜의 내주면의 경사각을 θ2, 노즐익 출구 이후의 다이어프램 외륜의 내주면의 경사각을 θ3로 하였을 때,

0°≤ θ1 ＜ θ3 ＜ θ2

로 설정하고, 또 상기 다이어프램 외륜의 내주면 및 상기 다이어프램 내륜의 외주면의 곡률 R의 단차 및 다이어프램 앞 가장자리로부터 노즐익 출구단까지의 축방향 거리(Z)가 제 1항에 기재한 터빈 노즐과 동일 규정 범위인 것을 특징으로 하는 축류 터빈의 터빈 노즐.
다이어프램 외륜과 다이어프램 내륜 사이에 형성된 환상유로에 복수의 노즐익을 배설한 축류 터빈의 터빈 노즐에 있어서, 노즐익 입구 높이(L1)보다 출구 높이(L2)를 크게 하고(L1 ≤ L2), 상기 다이어프램 외륜의 내주면을 하류측을 따라 외주방향으로, 또 다이어프램 내륜의 외주면을 하류측을 따라 내주방향으로 각각 경사시키고, 상기 다이어프램 외륜의 내주면 및 상기 다이어프램 내륜의 외주면의 출구단 부근에 곡률 R의 단차를 형성함과 동시에, 상기 다이어프램내륜의 외주면의 경사각을 θ1, 노즐익 입구부의 다이어프램 외륜의 내주면의 경사각을 θ2, 노즐익 출구 이후의 다이어프램 외륜의 내주면의 경사각을 θ3로 하였을 때,

θ1 ＜ 0°＜ θ3 ＜ θ2

로 설정하고, 또 상기 다이어프램 외륜의 내주면 및 상기 다이어프램 내륜의 외주면의 곡률 R의 단차 및 다이어프램 앞 가장자리로부터 노즐익 출구단까지의 축방향 거리(Z)가 제1항에 기재한 터빈 노즐과 동일 규정 범위인 것을 특징으로 하는 축류 터빈의 터빈 노즐.
로터 휠의 외주부에 복수의 동익을 배치하고, 그 동익의 외주단부에 링형상의 커버를 부착한 축류 터빈의 터빈 동익에 있어서, 상기 동익이 위치한 상기 커버의 내주면과 상기 로터 휠의 외주면을 하류측을 따라 외주방향으로 경사시키고, 이들 커버의 내주면과 상기 로터 휠의 외주면의 동익 출구단 부근에 곡률 R의 단차를 형성함과 동시에, 상기 로터 휠의 외주면의 경사각을 θ1, 동익 입구부의 커버 내주면의 경사각을 θ2, 동익 출구부 이후의 커버 내주면의 경사각을 θ3으로 하였을 때,

θ°≤ θ1 ＜ θ3 ＜ θ2

로 설정하고, 또 상기 로터 휠의 외주면 및 상기 커버의 내주면의 곡률 R의 단차 및 출구단 라인으로부터 동익 출구단까지의 축방향 거리(W)가 제2항에 기재한 터빈 동익과 동일 규정 범위인 것을 특징으로 하는 축류 터빈의 터빈 동익.
로터 휠의 외주부에 복수의 동익을 배치하고, 그 동익의 외주단부에 링형상의 커버를 부착한 축류 터빈의 터빈 동익에 있어서,동익 입구 높이(L3)보다 동익 출구 높이(L4)를 크게 하고(L3 ≤ L4), 상기 동익이 위치한 상기 커버의 내주면을 하류측을 따라 외주방향으로, 또 상기 동익이 위치한 로터 휠의 외주면을 하류측을 따라 내주방향으로 각각 경사시키고, 상기 커버의 내주면 및 상기 로터 휠의 외주면의 출구단 부근에 곡률 R의 단차를 형성함과 동시에, 상기 로터 휠의 외주면의 경사각을 θ1, 동익 입구부의 커버의 내주면의 경사각을 θ2, 동익 출구 이후의 커버의 내주면의 경사각을 θ3로 하였을 때,

θ1 ＜ 0°＜ θ3 ＜ θ2

로 설정하고, 또 상기 커버의 내주면 및 상기 로터 휠의 외주면의 곡률 R의 단차 및 출구단 라인으로부터 동익 출구단까지의 축방향 거리(W)가 제 2항에 기재한 터빈 동익과 동일 규정 범위인 것을 특징으로 하는 축류 터빈의 터빈 동익.
다이어프램 외륜과 다이어프램 내륜 사이에 형성된 환상유로에 복수의 노즐익을 배설한 축류 터빈의 터빈 노즐에 있어서, 상기 노즐익이 위치한 다이어프램 외륜의 내주면과 상기 다이어프램 내륜의 외주면에 곡률 R의 단차를 형성하고, 또 노즐익의 선단부와 근원부의 노즐익 단면을 상기 환상 유로의 둘레방향으로 편이시키고, 상기 곡률 R의 단차를 제 1항의 터빈 노즐과 동일 규정 범위로 한 것을 특징으로 하는 축류 터빈의 터빈 노즐.
다이어프램 외륜과 다이어프램 내륜 사이에 형성된 환상유로에 복수의 노즐익을 배설한 축류 터빈의 터빈 노즐에 있어서, 상기 노즐익이 위치한 다이어프램 외륜의 내주면과 상기 다이어프램 내륜의 외주면에 곡률 R의 단차를 형성하고, 또 노즐익간에 형성된 스로트 치수(S)를 날개 길이 중앙부에서 Sp, 근원부에서 Sr, 선단부에서 St로 하였을 때,

Sp ≤ Sr ＜ St

로 설정하고, 또 상기 곡률 R의 단차를 제 1항의 터빈 노즐과 동일 규정 범위로 한 것을 특징으로 하는 축류 터빈의 터빈 노즐.
로터 휠의 외주부에 복수의 동익을 배치하고, 그 동익의 외주단부에 링형상의 커버를 부착한 축류 터빈의 터빈 동익에 있어서, 상기 동익이 위치한 상기 커버의 내주면 및 상기 로터 휠의 외주면에 곡률 R의 단차를 형성하고, 또 상기 동익의 선단부 및 근원부의 동익 단면을 상기 로터 휠의 둘레방향으로 편이시키고, 상기 곡률 R의 단차를 제 2항의 터빈 동익과 동일 규정 범위로 한 것을 특징으로 하는 축류 터빈의 터빈 동익.
로터 휠의 외주부에 복수의 동익을 배설하고, 그 동익의 외주단부에 링형상의 커버를 부착한 축류 터빈의 터빈 동익에 있어서, 상기 로터 휠의 외주면과 상기 커버의 내주면에 곡률 R의 단차를 형성하고, 또 상기 동익간에 형성된 스로트 치수(S)를 날개 길이 중앙부에서 Sp, 근원부에서 Sr, 선단부에서 St로 하였을 때,

Sr ＞ Sp ＜ St

로 설정하고, 또 상기 곡률 R의 단차를 제 2항의 터빈 동익과 동일 규정 범위로 한 것을 특징으로 하는 축류 터빈의 터빈 동익.