KR20100097757A - 터빈 익렬 엔드월 및 터빈 - Google Patents

터빈 익렬 엔드월 및 터빈 Download PDF

Info

Publication number
KR20100097757A
KR20100097757A KR1020107016954A KR20107016954A KR20100097757A KR 20100097757 A KR20100097757 A KR 20100097757A KR 1020107016954 A KR1020107016954 A KR 1020107016954A KR 20107016954 A KR20107016954 A KR 20107016954A KR 20100097757 A KR20100097757 A KR 20100097757A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
turbine
turbine rotor
vane
stator
end wall
Prior art date
Application number
KR1020107016954A
Other languages
English (en)
Inventor
야스로 사카모토
에이사쿠 이토
스스무 와카조노
다카시 히야마
Original Assignee
미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 filed Critical 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
Publication of KR20100097757A publication Critical patent/KR20100097757A/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00Stators
    • F01D9/02Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F01D9/04Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector
    • F01D9/041Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector using blades
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12Blades
    • F01D5/14Form or construction
    • F01D5/141Shape, i.e. outer, aerodynamic form
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12Blades
    • F01D5/14Form or construction
    • F01D5/141Shape, i.e. outer, aerodynamic form
    • F01D5/142Shape, i.e. outer, aerodynamic form of the blades of successive rotor or stator blade-rows
    • F01D5/143Contour of the outer or inner working fluid flow path wall, i.e. shroud or hub contour
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12Blades
    • F01D5/14Form or construction
    • F01D5/141Shape, i.e. outer, aerodynamic form
    • F01D5/145Means for influencing boundary layers or secondary circulations
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
    • F05D2250/70Shape
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
    • F05D2250/70Shape
    • F05D2250/71Shape curved
    • F05D2250/711Shape curved convex

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Hydraulic Turbines (AREA)

Abstract

본 발명은 크로스 플로우를 저감시킬 수 있는 동시에, 크로스 플로우에 수반하는 2차 흐름 손실을 저감시킬 수 있고, 터빈 성능의 향상을 도모할 수 있는 터빈 익렬 엔드월을 제공한다. 하나의 터빈 정익(B1) 또는 터빈 동익과, 이 터빈 정익(B1) 또는 터빈 동익에 인접 배치된 다른 터빈 정익(B1) 또는 터빈 동익과의 사이에, 5~25% Cax의 위치에 있어 0~20% 피치의 위치에 정점(P1)을 갖고, 이 정점(P1)에서 하류측 및 인접 배치된 터빈 정익(B1) 또는 터빈 동익의 배면을 향해 완만하게 경사지는 동시에, 이 정점(P1)에서 상류측을 향해 약간 급격하게 경사진, 전체적으로 완만하게 융기된 볼록부(11)를 구비하고 있다.

Description

터빈 익렬 엔드월 및 터빈{TURBINE BLADE-CASCADE END WALL}
본 발명은 터빈 익렬 엔드월에 관한 것이다.
유체의 운동 에너지를 회전운동으로 변환하여 동력을 얻는 동력 발생 장치로서의 터빈에 있어서의 터빈 익렬 엔드월 상에서는, 하나의 터빈 날개의 복(腹)측으로부터 인접하는 터빈 날개의 배(背)측을 향하는, 이른바 「크로스 플로우(2차 흐름)」가 발생한다.
터빈 성능의 향상을 도모하려면, 이 크로스 플로우를 저감시키는 동시에, 이 크로스 플로우에 수반하여 발생하는 2차 흐름 손실을 저감시킬 필요가 있다.
여기서, 이러한 크로스 플로우에 수반하는 2차 흐름 손실을 저감시키고, 터빈 성능의 향상을 도모하는 것으로서, 터빈 익렬 엔드월 상에 비축대칭으로 형성된 요철을 갖는 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
미국 특허 공보 제 6,283,713 호의 명세서
상기 특허문헌에 개시되어 있는 터빈 익렬 엔드월에는, 하나의 터빈 날개의 복측 후연측에 오목부가 형성되고, 인접하는 터빈 날개의 배측 후연측에 볼록부가 형성되어 있다.
그렇지만, 배측 후연측에 형성된 볼록부에서는, 거기서 정압이 저하되고, 날개 출구의 유출 각도가 증대되어, 요철을 갖는 대상 익렬의 하류에 위치하는 익렬에 있어서의 성능을 악화시켜, 복수의 익렬을 갖는 터빈 전체의 성능을 오히려 저하시킬 우려가 있다.
본 발명은, 상기의 사정에 비추어 이루어진 것으로, 크로스 플로우를 저감시킬 수 있는 동시에, 크로스 플로우에 수반하는 2차 흐름 손실을 저감시킬 수 있고, 터빈 성능의 향상을 도모할 수 있는 터빈 익렬 엔드월을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 이하의 수단을 채용했다.
본 발명의 제 1 태양과 관련된 터빈 익렬 엔드월은, 환상으로 배열된 복수의 터빈 정익 또는 터빈 동익의, 팁측 또는 허브 측에 위치하는 터빈 익렬 엔드월에 있어서, 0% Cax를 축방향에 있어서 터빈 정익 또는 터빈 동익의 전연 위치, 100% Cax를 축방향에 있어서 터빈 정익 또는 터빈 동익의 후연 위치로 하고, 0% 피치를 터빈 정익 또는 터빈 동익의 복면에 있어서의 위치, 100% 피치를 상기 터빈 정익 또는 터빈 동익의 복면과 대향하는 터빈 정익 또는 터빈 동익의 배면에 있어서의 위치로 했을 경우에, 하나의 터빈 정익 또는 터빈 동익과, 이 터빈 정익 또는 터빈 동익에 인접 배치된 다른 터빈 정익 또는 터빈 동익의 사이에, 5~25% Cax의 위치에 있어서 0~20% 피치의 위치에 정점을 갖고, 이 정점으로부터 하류측 및 인접 배치된 터빈 정익 또는 터빈 동익의 배면을 향해 완만하게 경사진 동시에, 이 정점으로부터 상류측을 향해 약간 급격하게 경사지고 전체적으로 완만하게 융기된 볼록부를 구비하고 있다.
본 발명의 제 1 태양과 관련된 터빈 익렬 엔드월에 의하면, 볼록부 근방의 정압을 저하시킬 수 있고, 작동 유체의 축방향으로의 흐름을 증가시킬 수 있으므로, 크로스 플로우를 저감시킬 수 있는 동시에, 크로스 플로우에 수반하는 2차 흐름 손실을 저감시킬 수 있고, 터빈 성능의 향상을 도모할 수 있다.
본 발명의 제 2 태양과 관련된 터빈 익렬 엔드월은 환상으로 배열된 복수의 터빈 정익 또는 터빈 동익의, 팁측 또는 허브 측에 위치하는 터빈 익렬 엔드월에 있어서, 0% Cax를 축방향에 있어서 터빈 정익 또는 터빈 동익의 전연 위치, 100% Cax를 축방향에 있어서 터빈 정익 또는 터빈 동익의 후연 위치로 하고, 0% 피치를 터빈 정익 또는 터빈 동익의 복면에 있어서의 위치, 100% 피치를 상기 터빈 정익 또는 터빈 동익의 복면과 대향하는 터빈 정익 또는 터빈 동익의 배면에 있어서의 위치로 했을 경우에, 하나의 터빈 정익 또는 터빈 동익과 이 터빈 정익 또는 터빈 동익에 인접 배치된 다른 터빈 정익 또는 터빈 동익과의 사이에, 5~25% Cax의 위치에 있어서 70~90% 피치의 위치에 저점을 갖고, 이 저점으로부터 하류측 및 인접 배치된 터빈 정익 또는 터빈 동익의 복면을 향해 완만하게 경사지는 동시에, 이 저점으로부터 상류측을 향해 약간 급격하게 경사지고 전체적으로 완만하게 함몰된 오목부를 구비하고 있다.
본 발명의 제 2 태양과 관련된 터빈 익렬 엔드월에 의하면, 오목부 근방의 정압을 증가시킬 수 있고, 작동 유체의 축방향으로의 흐름을 증가시킬 수 있으므로, 크로스 플로우를 저감시킬 수 있는 동시에, 크로스 플로우에 수반하는 2차 흐름 손실을 저감시킬 수 있고, 터빈 성능의 향상을 도모할 수 있다.
상기 제 1 태양 또는 제 2 태양과 관련된 터빈 익렬 엔드월의 스로트(throate) 근방에, 전체적으로 완만하게 융기되는 제 2 볼록부 또는 볼록부가 설치되고 있으면 더 적합하다.
이러한 터빈 익렬 엔드월에 의하면, 스로트 근방을 통과하는 작동 유체의 유속이 증가하고, 그 정압이 저하되는 동시에, 터빈 정익 또는 터빈 동익의 배면에 있어서 날개 높이 방향으로 발생하는 압력 구배가 완화되게 되므로, 터빈 정익 또는 터빈 동익의 배면에 발생하는 감아오름을 억제할 수 있고, 이 감아오름에 수반하는 2차 흐름 손실을 저감시킬 수 있다.
본 발명의 제 3 태양과 관련된 터빈은 상기 제 1 태양 또는 제 2 태양과 관련된 터빈 익렬 엔드월을 구비하고 있다.
본 발명의 제 3 태양과 관련된 터빈에 의하면, 크로스 플로우를 저감시킬 수 있는 동시에, 크로스 플로우에 수반하는 2차 흐름 손실을 저감시킬 수 있는 터빈 익렬 엔드월을 구비하고 있으므로, 터빈 전체의 성능의 향상을 도모할 수 있다.
본 발명에 의하면, 크로스 플로우를 저감시킬 수 있는 동시에, 크로스 플로우에 수반하는 2차 흐름 손실을 저감시킬 수 있고, 터빈 성능의 향상을 도모할 수 있는 효과를 얻는다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태와 관련되는 터빈 익렬 엔드월의 주요부 평면도,
도 2는 본 발명의 제 2 실시형태와 관련되는 터빈 익렬 엔드월의 주요부 평면도,
도 3은 본 발명의 제 3 실시형태와 관련되는 터빈 익렬 엔드월의 주요부 평면도,
도 4는 본 발명의 제 4 실시형태와 관련되는 터빈 익렬 엔드월의 주요부 평면도,
도 5는 본 발명의 다른 실시형태와 관련되는 터빈 익렬 엔드월의 주요부 평면도,
도 6은 도 5에 나타내는 터빈 정익의 배면에 있어서 등압선을 나타내는 도면.
이하, 본 발명과 관련되는 터빈 익렬 엔드월의 제 1 실시형태에 대해서, 도 1를 참조하면서 설명한다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태와 관련되는 터빈 익렬 엔드월(이하, 「제 3 단 정익팁 엔드월」이라 한다)(10)은 하나의 터빈 제 3 단 정익(이하, 「제 3 단 정익」이라 한다)(B1)과, 이 제 3 단 정익(B1)에 인접 배치된 제 3 단 정익(B1)의 사이에, 제 1 볼록부(11)를 각각 갖는 것이다.
또한, 도 1 중의 제 3 단 정익팁 엔드월(10) 상에 도시된 실선은 제 1 볼록부(11)의 등고선, 후술하는 제 2 볼록부(12)의 등고선, 및 후술하는 제 3 볼록부(13)의 등고선을 나타내고 있다.
제 1 볼록부(11)는 5~25% Cax(본 실시형태에서는 대략 14% Cax)의 위치에 있어 0~20% 피치(본 실시형태에서는 대략 7% 피치)의 위치에 정점(피크)(P1)을 갖고, 이 정점(P1)으로부터 하류측 및 인접 배치된 제 3 단 정익(B1)의 배면을 향해 완만하게 경사지는 동시에, 이 정점(P1)으로부터 상류측을 향해 약간 급격하게 경사지고[정점(P1)으로부터 하류측 및 인접 배치된 제 3 단 정익(B1)의 배면을 향하는 경사각보다 큰(급격한) 경사각으로 경사져 있다], 전체적으로 완만하게(매끄럽게) 융기된 부분이다.
여기서, 0% Cax란 축방향에 있어서의 제 3 단 정익(B1)의 전연 위치를 가리키고, 100% Cax란 축방향에 있어서의 제 3 단 정익(B1)의 후연 위치를 가리키고 있다. 또한, -(마이너스)는 제 3 단 정익(B1)의 전연 위치로부터 축방향을 따라서 상류측에 역행하는 위치를 가리키고, +(플러스)는 제 3 단 정익(B1)의 전연 위치로부터 축방향을 따라서 하류측으로 내려간 위치를 가리키고 있다. 또한, 0% 피치란 제 3 단 정익(B1)의 복면에 있어서의 위치를 가리키고, 100% 피치란 제 3 단 정익(B1)의 배면에 있어서의 위치를 가리키고 있다.
그리고, 이 제 1 볼록부(11)의 정점(P1)의 높이(볼록양)는, 제 3 단 정익(B1)의 축코드 길이(제 3 단 정익(B1)의 축방향 길이)의 5%~20%(본 실시형태에서는 약 13%)로 되어 있다.
또한, 도 1에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태와 관련되는 제 3 단 정익팁 엔드월(10)은, 제 1 볼록부(11) 외에 대략 0% Cax의 위치에 있어 대략 100% 피치의 위치로부터 제 1 볼록부(11)의 기부를 향해 완만하게 경사진 제 2 볼록부(12)와, 대략 90% Cax의 위치에 있어 대략 100% 피치의 위치로부터 제 1 볼록부(11)의 기부를 향해 완만하게 경사진 제 3 볼록부(13)를 가지고 있다.
본 실시형태와 관련되는 제 3 단 정익팁 엔드월(10)에 의하면, 제 1 볼록부(11) 근방의 정압을 저하시킬 수 있어서, 작동 유체의 축방향으로의 흐름을 증가시킬 수 있으므로, 크로스 플로우를 저감시킬 수 있는 동시에, 크로스 플로우에 수반하는 2차 흐름 손실을 저감시킬 수 있고, 터빈 성능의 향상을 도모할 수 있다.
본 발명과 관련되는 터빈 익렬 엔드월의 제 2 실시형태에 대해서, 도 2를 참조하면서 설명한다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태와 관련되는 터빈 익렬 엔드월(이하, 「제 3 단 정익허브 엔드월」이라 한다)(20)은 하나의 터빈 제 3 단 정익(이하, 「제 3 단 정익」이라 한다)(B1)과, 이 제 3 단 정익(B1)에 인접 배치된 제 3 단 정익(B1)과의 사이에, 제 4 볼록부(21)를 각각 갖는 것이다. 또한, 도 2 중의 제 3 단 정익허브 엔드월(20) 상에 도시된 실선은, 제 4 볼록부(21)의 등고선 및 후술하는 제 5 볼록부(22)의 등고선을 나타내고 있다.
제 4 볼록부(21)는 5~25% Cax(본 실시형태에서는 대략 14% Cax)의 위치에 있어서 0~20% 피치(본 실시형태에서는 대략 3% 피치)의 위치에 정점(피크)(P2)을 갖고, 이 정점(P2)으로부터 하류측 및 인접 배치된 제 3 단 정익(B1)의 배면을 향해 완만하게 경사지는 동시에, 이 정점(P2)으로부터 상류측을 향해 약간 급격하게 경사지고[정점(P2)으로부터 하류측 및 인접 배치된 제 3 단 정익(B1)의 배면을 향하는 경사각보다 큰(급격한) 경사각으로 경사져 있다], 전체적으로 완만하게(매끄럽게) 융기된 부분이다.
그리고, 이 제 4 볼록부(21)의 정점(P2)의 높이(볼록양)는, 제 3 단 정익(B1)의 축코드 길이[제 3 단 정익(B1)의 축방향 길이]의 5%~20%(본 실시형태에서는 약 12.5%)로 되어 있다.
또한, 도 2에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태와 관련되는 제 3 단 정익허브 엔드월(20)은 인접 배치된 제 3 단 정익(B1)의 대략 -10% Cax로부터 대략 85% Cax의 사이에 위치하는 배면으로부터, 제 4 볼록부(21)의 기부를 향해 완만하게 경사진 제 5 볼록부(22)를 갖고 있다.
본 실시형태와 관련되는 제 3 단 정익허브 엔드월(20)에 의하면, 제 4 볼록부(21) 근방의 정압을 저하시킬 수 있어서, 작동 유체의 축방향으로의 흐름을 증가시킬 수 있으므로, 크로스 플로우를 저감시킬 수 있는 동시에, 크로스 플로우에 수반하는 2차 흐름 손실을 저감시킬 수 있고, 터빈 성능의 향상을 도모할 수 있다.
본 발명과 관련되는 터빈 익렬 엔드월의 제 3 실시형태에 대해서, 도 3을 참조하면서 설명한다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태와 관련되는 터빈 익렬 엔드월(이하, 「제 4 단 정익 팁 엔드월」이라 한다)(30)은, 하나의 터빈 제 4 단 정익(이하, 「제 4 단 정익」이라 한다)(B2)과, 이 제 4 단 정익(B2)에 인접 배치된 제 4 단 정익(B2)의 사이에, 제 1 오목부(31)를 각각 갖는 것이다. 또한, 도 3 중의 제 4 단 정익팁 엔드월(30)상에 도시된 실선은, 제 1 오목부(31)의 등심선 및 후술하는 제 6 볼록부(32)의 등심선을 나타내고 있다.
제 1 오목부(31)는 5~25% Cax(본 실시형태에서는 대략 17% Cax)의 위치에 있어서 70~90% 피치(본 실시형태에서는 대략 83% 피치)의 위치에 저점(구덩이의 피크)(P3)을 갖고, 이 저점(P3)으로부터 하류측 및 인접 배치된 제 4 단 정익(B2)의 복면을 향해 완만하게 경사지는 동시에, 이 저점(P3)으로부터 상류측을 향해 약간 급격하게 경사지고[저점(P3)으로부터 하류측 및 인접 배치된 제 4 단 정익(B2)의 복면을 향하는 경사각보다 큰(급격한) 경사각으로 경사져 있다], 전체적으로 완만하게(매끄럽게) 함몰된 부분이다.
그리고, 이 제 1 오목부(31)의 저점(P3)의 깊이(오목양)는, 제 4 단 정익(B2)의 축코드 길이[제 4 단 정익(B2)의 축방향 길이]의 5%~15%(본 실시형태에서는 약 6%)로 되어 있다.
또한, 도 3에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태와 관련되는 제 4 단 정익팁 엔드월(30)은, 대략 90% Cax의 위치에 있어서 대략 90% 피치의 위치에 정점(피크)(P4)을 가지는 동시에, 저점(P3) 및 인접 배치된 제 4 단 정익(B2)의 복면을 향해 완만하게 경사진 제 6 볼록부(32)를 갖고 있다.
본 실시형태와 관련되는 제 4 단 정익팁 엔드월(30)에 의하면, 제 1 오목부(31) 근방의 정압을 증가시킬 수 있어서 작동 유체의 축방향으로의 흐름을 증가시킬 수 있으므로, 크로스 플로우를 저감시킬 수 있는 동시에, 크로스 플로우에 수반하는 2차 흐름 손실을 저감시킬 수 있고, 터빈 성능의 향상을 도모할 수 있다.
본 발명과 관련되는 터빈 익렬 엔드월의 제 4 실시형태에 대해서, 도 4를 참조하면서 설명한다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태와 관련되는 터빈 익렬 엔드월(이하, 「제 4 단 정익 허브 엔드월」이라 한다)(40)은, 하나의 터빈 제 4 단 정익(이하, 「제 4 단 정익」이라 한다)(B2)과, 이 제 4 단 정익(B2)에 인접 배치된 제 4 단 정익(B2)의 사이에, 제 2 오목부(41)를 각각 갖는 것이다. 또한, 도 4 중의 제 4 단 정익 허브 엔드월(40)상에 도시된 실선은 제 2 오목부(41)의 등심선을 나타내고 있다.
제 2 오목부(41)는 5~25% Cax(본 실시형태에서는 대략 18% Cax)의 위치에 있어서 70~90% 피치(본 실시형태에서는 대략 81% 피치)의 위치에 저점(구덩이의 피크)(P5)를 갖고, 이 저점(P5)으로부터 하류측 및 인접 배치된 제 4 단 정익(B2)의 복면을 향해 완만하게 경사지는 동시에, 이 저점(P5)으로부터 상류측을 향해 약간 급격하게 경사지고[저점(P5)으로부터 하류측 및 인접 배치된 제 4 단 정익(B2)의 복면으로 향하는 경사각보다 큰(급격한) 경사각으로 경사져 있다], 전체적으로 완만하게(매끄럽게) 함몰된 부분이다.
그리고, 이 제 2 오목부(41)의 저점(P5)의 깊이(오목양)는, 제 4 단 정익(B2)의 축코드 길이[제 4 단 정익(B2)의 축방향 길이]의 5%~15%(본 실시형태에서는 약 9.4%)로 되어 있다.
본 실시형태와 관련되는 제 4 단 정익 허브 엔드월(40)에 의하면, 제 2 오목부(41) 근방의 정압을 증가시킬 수 있어서, 작동 유체의 축방향으로의 흐름을 증가시킬 수 있으므로, 크로스 플로우를 저감시킬 수 있는 동시에, 크로스 플로우에 수반하는 2차 흐름 손실을 저감시킬 수 있고, 터빈 성능의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 상술한 실시형태와 관련되는 터빈 익렬 엔드월(10, 20, 30, 40)을 구비한 터빈에 의하면, 크로스 플로우를 저감시킬 수 있는 것과 동시에, 크로스 플로우에 수반하는 2차 흐름 손실을 저감시킬 수 있는 터빈 익렬 엔드월(10, 20, 30, 40)을 구비하고 있으므로, 터빈 전체의 성능의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 상술한 실시형태에 있어서, 스로트 근방의 터빈 익렬 엔드월(10, 20, 30, 40)상에, 도 5에 도시한 제 7 볼록부(51)가 마련되어 있다(형성되어 있다)면 더 적합하다.
이러한 제 7 볼록부(51)를 스로트 근방의 터빈 익렬 엔드월(10, 20, 30, 40)상에 마련하는 것으로, 스로트 근방을 통과하는 작동 유체의 유속이 증가하고, 그 정압이 저하하는 동시에, 제 3 단 정익(B1), 제 4 단 정익(B2)의 배면에 있어서 날개 높이 방향(도 6에 있어서 상하방향)으로 발생하는 압력 구배가, 도 6 중의 익면내에 실선으로 도시되어 있는 등압선과 같이 완화되게 되므로, 제 3 단 정익(B1), 제 4 단 정익(B2)의 배면에 발생하는 감아오름을 억제할 수 있고, 이 감아 오름에 수반하는 2차 흐름 손실을 저감시킬 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태로 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 일탈하지 않는 범위내에서 적당히 필요에 따라서 변형 실시, 변경 실시, 및 조합 실시 가능하다.
또한, 상술한 실시형태에 있어서는, 터빈 익렬 엔드월로서 제 3 단 정익팁 엔드월, 제 3 단 정익허브 엔드월, 제 4 단 정익팁 엔드월, 및 제 4 단 정익허브 엔드월을 예로 들어 설명했지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것이 아니고, 터빈 동익의 허브 엔드월이나, 터빈 동익의 팁 엔드월, 혹은 그 외의 단의 정익팁 엔드월, 혹은 그 외의 단의 정익팁 엔드월에도 적용될 수 있다.
또한, 본 발명과 관련되는 터빈 익렬 엔드월은 가스 터빈 및 증기 터빈의 쌍방에 적용될 수 있다.

Claims (4)

  1. 환상으로 배열된 복수의 터빈 정익 또는 터빈 동익의, 팁측 또는 허브측에 위치하는 터빈 익렬 엔드월에 있어서,
    0% Cax를 축방향에 있어서 터빈 정익 또는 터빈 동익의 전연 위치, 100% Cax를 축방향에 있어서 터빈 정익 또는 터빈 동익 후연 위치로 하고, 0% 피치를 터빈 정익 또는 터빈 동익의 복면에 있어서의 위치, 100% 피치를 상기 터빈 정익 또는 터빈 동익의 복면과 대향하는 터빈 정익 또는 터빈 동익의 배면에 있어서의 위치로 했을 경우에, 하나의 터빈 정익 또는 터빈 동익과, 이 터빈 정익 또는 터빈 동익에 인접 배치된 다른 터빈 정익 또는 터빈 동익과의 사이에, 5~25% Cax의 위치에 있어서 0~20% 피치의 위치에 정점을 갖고, 이 정점에서 하류측 및 인접 배치된 터빈 정익 또는 터빈 동익의 배면을 향해 완만하게 경사지는 동시에, 이 정점에서 상류측을 향해 약간 급격하게 경사지고, 전체적으로 완만하게 융기된 볼록부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는
    터빈 익렬 엔드월.
  2. 환상으로 배열된 복수의 터빈 정익 또는 터빈 동익의, 팁측 또는 허브측에 위치하는 터빈 익렬 엔드월에 있어서,
    0% Cax를 축방향에 있어서 터빈 정익 또는 터빈 동익의 전연 위치, 100% Cax를 축방향에 있어서 터빈 정익 또는 터빈 동익의 후연 위치로 하고, 0% 피치를 터빈 정익 또는 터빈 동익의 복면에 있어서의 위치, 100% 피치를 상기 터빈 정익 또는 터빈 동익의 복면과 대향하는 터빈 정익 또는 터빈 동익의 배면에 있어서의 위치로 했을 경우에, 하나의 터빈 정익 또는 터빈 동익과, 이 터빈 정익 또는 터빈 동익에 인접 배치된 다른 터빈 정익 또는 터빈 동익의 사이에, 5~25% Cax의 위치에 있어서 70~90% 피치의 위치에 저점을 갖고, 이 저점으로부터 하류측 및 인접 배치된 터빈 정익 또는 터빈 동익의 복면을 향해 완만하게 경사지는 동시에, 이 저점으로부터 상류측을 향해 약간 급격하게 경사지고, 전체적으로 완만하게 함몰된 오목부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는
    터빈 익렬 엔드월.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    스로트 근방에, 전체적으로 완만하게 융기된 제 2 볼록부 또는 볼록부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는
    터빈 익렬 엔드월.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 터빈 익렬 엔드월을 구비하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는
    터빈.
KR1020107016954A 2008-02-12 2008-09-25 터빈 익렬 엔드월 및 터빈 KR20100097757A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008030937A JP5291355B2 (ja) 2008-02-12 2008-02-12 タービン翼列エンドウォール
JPJP-P-2008-030937 2008-02-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100097757A true KR20100097757A (ko) 2010-09-03

Family

ID=40956766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107016954A KR20100097757A (ko) 2008-02-12 2008-09-25 터빈 익렬 엔드월 및 터빈

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20100284818A1 (ko)
EP (1) EP2241723B1 (ko)
JP (1) JP5291355B2 (ko)
KR (1) KR20100097757A (ko)
CN (1) CN101925723B (ko)
WO (1) WO2009101722A1 (ko)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8403645B2 (en) 2009-09-16 2013-03-26 United Technologies Corporation Turbofan flow path trenches
FR2950942B1 (fr) * 2009-10-02 2013-08-02 Snecma Rotor d'un compresseur de turbomachine a paroi d'extremite interne optimisee
JP2012233406A (ja) 2011-04-28 2012-11-29 Hitachi Ltd ガスタービン静翼
JP5842382B2 (ja) 2011-05-13 2016-01-13 株式会社Ihi ガスタービンエンジン
US8915706B2 (en) 2011-10-18 2014-12-23 General Electric Company Transition nozzle
US8967959B2 (en) 2011-10-28 2015-03-03 General Electric Company Turbine of a turbomachine
US9051843B2 (en) 2011-10-28 2015-06-09 General Electric Company Turbomachine blade including a squeeler pocket
US9255480B2 (en) 2011-10-28 2016-02-09 General Electric Company Turbine of a turbomachine
US8992179B2 (en) * 2011-10-28 2015-03-31 General Electric Company Turbine of a turbomachine
CN102536329B (zh) * 2011-12-31 2014-04-02 西北工业大学 一种压气机/涡轮环形叶栅的非轴对称端壁造型方法
US9103213B2 (en) 2012-02-29 2015-08-11 General Electric Company Scalloped surface turbine stage with purge trough
US9085985B2 (en) 2012-03-23 2015-07-21 General Electric Company Scalloped surface turbine stage
US9267386B2 (en) 2012-06-29 2016-02-23 United Technologies Corporation Fairing assembly
EP2696029B1 (de) * 2012-08-09 2015-10-07 MTU Aero Engines AG Schaufelgitter mit Seitenwandkonturierung und Strömungsmaschine
WO2014028056A1 (en) 2012-08-17 2014-02-20 United Technologies Corporation Contoured flowpath surface
CN106089806A (zh) * 2016-05-30 2016-11-09 西北工业大学 一种减小扩压器分离损失的端壁处理方法
DE102016211315A1 (de) 2016-06-23 2017-12-28 MTU Aero Engines AG Lauf- oder Leitschaufel mit erhabenen Bereichen
EP3369892B1 (de) * 2017-03-03 2020-08-19 MTU Aero Engines GmbH Konturierung einer schaufelgitterplattform
EP3404210A1 (de) * 2017-05-15 2018-11-21 MTU Aero Engines GmbH Schaufelgittersegment für eine strömungsmaschine mit achsen-asymmetrischer plattformoberfläche, zugehörige schaufelgitter, schaufelkanal, plattform, und strömungsmaschine
EP3404211A1 (de) * 2017-05-15 2018-11-21 MTU Aero Engines GmbH Schaufelgittersegment für eine turbine mit konturierter plattformoberfläche, zugehörige schaufelgitter, schaufelkanal, plattform, turbine und flugzeugtriebwerk
JP7250813B2 (ja) * 2018-03-30 2023-04-03 シーメンス エナジー グローバル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト 波形つがい面を備えたエンドウォール輪郭をもつタービンステージのプラットフォーム
US11639666B2 (en) * 2021-09-03 2023-05-02 Pratt & Whitney Canada Corp. Stator with depressions in gaspath wall adjacent leading edges
US11415012B1 (en) * 2021-09-03 2022-08-16 Pratt & Whitney Canada Corp. Tandem stator with depressions in gaspath wall
CN114542502B (zh) * 2022-01-26 2023-05-26 西北工业大学 叶栅前端壁旋涡发生器可调的压气机/涡轮叶栅实验装置
DE102022113750A1 (de) * 2022-05-31 2023-11-30 MTU Aero Engines AG Ringraumkonturierung

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB944166A (en) * 1960-03-02 1963-12-11 Werner Hausammann Rotor for turbines or compressors
GB9417406D0 (en) * 1994-08-30 1994-10-19 Gec Alsthom Ltd Turbine blade
DE19650656C1 (de) * 1996-12-06 1998-06-10 Mtu Muenchen Gmbh Turbomaschine mit transsonischer Verdichterstufe
CN2288271Y (zh) * 1997-05-13 1998-08-19 北京全三维动力工程有限公司 一种冲动式涡轮机弯扭静叶栅
GB9823840D0 (en) * 1998-10-30 1998-12-23 Rolls Royce Plc Bladed ducting for turbomachinery
US6419446B1 (en) * 1999-08-05 2002-07-16 United Technologies Corporation Apparatus and method for inhibiting radial transfer of core gas flow within a core gas flow path of a gas turbine engine
US6669445B2 (en) * 2002-03-07 2003-12-30 United Technologies Corporation Endwall shape for use in turbomachinery
US6969232B2 (en) * 2002-10-23 2005-11-29 United Technologies Corporation Flow directing device
JP4346412B2 (ja) * 2003-10-31 2009-10-21 株式会社東芝 タービン翼列装置
EP1760257B1 (en) * 2004-09-24 2012-12-26 IHI Corporation Wall shape of axial flow machine and gas turbine engine
WO2006067359A1 (en) * 2004-12-21 2006-06-29 Honeywell International, Inc. Turbine wheel with backswept inducer
US7134842B2 (en) * 2004-12-24 2006-11-14 General Electric Company Scalloped surface turbine stage
US7220100B2 (en) * 2005-04-14 2007-05-22 General Electric Company Crescentic ramp turbine stage
GB0518628D0 (en) * 2005-09-13 2005-10-19 Rolls Royce Plc Axial compressor blading
JP4616781B2 (ja) * 2006-03-16 2011-01-19 三菱重工業株式会社 タービン翼列エンドウォール
US7887297B2 (en) * 2006-05-02 2011-02-15 United Technologies Corporation Airfoil array with an endwall protrusion and components of the array

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009191656A (ja) 2009-08-27
US20100284818A1 (en) 2010-11-11
CN101925723B (zh) 2016-06-01
CN101925723A (zh) 2010-12-22
JP5291355B2 (ja) 2013-09-18
EP2241723B1 (en) 2014-08-13
WO2009101722A1 (ja) 2009-08-20
CN104165070A (zh) 2014-11-26
EP2241723A4 (en) 2013-03-06
EP2241723A1 (en) 2010-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20100097757A (ko) 터빈 익렬 엔드월 및 터빈
US8057188B2 (en) Compressor airfoil
KR101258049B1 (ko) 터빈 익열 끝벽
US8573945B2 (en) Compressor stator vane
EP2820279B1 (en) Turbomachine blade
US8177499B2 (en) Turbine blade cascade end wall
US8152473B2 (en) Airfoil design for rotor and stator blades of a turbomachine
EP2492440B1 (en) Turbine nozzle blade and steam turbine equipment using same
US10018050B2 (en) Turbomachine rotor blade
JP5554542B2 (ja) バケット先端損失を低減するためのシステム及び方法
US10132169B2 (en) Shrouded turbine rotor blades
JP5946707B2 (ja) 軸流タービン動翼
US8596986B2 (en) Unflared compressor blade
EP2586979B1 (en) Turbomachine blade with tip flare
EP3392459A1 (en) Compressor blades
US8777564B2 (en) Hybrid flow blade design
JP5916060B2 (ja) 先端間隙制御システムで使用するタービンブレード先端シュラウド
EP3112590B1 (en) Bulged nozzle for control of secondary flow and optimal diffuser performance
JP5490178B2 (ja) タービン翼列エンドウォール
JP5721760B2 (ja) タービン翼列エンドウォール
EP3168416B1 (en) Gas turbine
JP4950958B2 (ja) タービン動翼および軸流タービン

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
AMND Amendment
B601 Maintenance of original decision after re-examination before a trial
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20130125

Effective date: 20130523