KR20230133916A

KR20230133916A - 터빈, 및 가스 터빈

Info

Publication number: KR20230133916A
Application number: KR1020237029308A
Authority: KR
Inventors: 가즈야 니시무라; 다카시 히야마
Original assignee: 미츠비시 파워 가부시키가이샤
Priority date: 2021-03-24
Filing date: 2022-02-09
Publication date: 2023-09-19
Also published as: CN116940747A; US20230408090A1; JPWO2022201932A1; WO2022201932A1; DE112022000513T5

Abstract

터빈은, 터빈 로터와, 터빈 케이싱과, 복수의 터빈 동익렬과, 복수의 터빈 정익렬과, 최종단 동익렬의 축선 방향 타방 측에 마련되고, 축선 방향 일방 측으로부터 타방 측을 향하여 배기 가스가 흐르는 배기 유로를 형성하는 디퓨저를 구비하며, 디퓨저는, 내통과, 내통과의 사이에 배기 유로를 형성하는 외통과, 내통과 외통을 직경 방향으로 접속하는 스트럿을 갖고, 외통은, 배기 유로의 입구로부터 축선 방향 타방 측을 향함에 따라 직경 방향 내측으로부터 외측으로 뻗는 제1 경사면을 가지며, 제1 경사면은 축선에 대하여 16° 이상 24° 이하의 각도를 이루고, 최종단 동익렬의 터빈 동익에서는, 축선에 대한 직경 방향 외측의 단부의 스로트 폭이, 직경 방향에 있어서의 중간부의 스로트 폭보다 크게 설정되어 있다.

Description

터빈, 및 가스 터빈

본 개시는, 터빈, 및 가스 터빈에 관한 것이다.

본원은, 2021년 3월 24일에 일본에 출원된 특허출원 2021-050511호에 대하여 우선권을 주장하며, 그 내용을 여기에 원용한다.

가스 터빈은, 압축 공기를 생성하는 압축기와, 압축 공기에 연료를 혼합하여 연소시킴으로써 고온 고압의 연소 가스를 생성하는 연소기와, 연소 가스에 의하여 구동되는 터빈과, 터빈으로부터의 배기를 유도하는 통 형상의 디퓨저를 주로 구비하고 있다. 하기 특허문헌 1에 예시되는 바와 같이, 디퓨저는, 가스 터빈의 축선을 따라 뻗는 내통과, 이 내통의 외주 측에 마련됨으로써 당해 내통과의 사이에 배기 유로를 형성하는 외통과, 이들 내통과 외통을 접속하는 스트럿을 갖고 있다. 특허문헌 1에 기재된 디퓨저에서는, 외통은 하류 측을 향함에 따라 점차 확경(擴徑)되어 있다. 즉, 외통의 내주면은 축선을 포함하는 단면시에서 당해 축선에 대하여 경사져 있다. 이로써, 터빈으로부터의 배기의 흐름은, 디퓨저를 통과하는 도중에 감속되어 정압(靜壓) 회복한다.

여기에서, 디퓨저 내를 흐를 때에, 배기의 흐름에 압력 손실이 발생하는 것이 알려져 있다. 압력 손실의 대부분은 상기의 스트럿이 배기의 흐름에 노출되어 있음으로써 발생한다. 스트럿에서의 압력 손실을 억제하여 디퓨저의 성능을 향상시키기 위해서는, 스트럿의 상류 측에서 배기의 유속을 낮추는 것이 중요해진다. 그 때문에, 외통의 내주면의 경사 각도를 가능한 한 크게 할 필요가 있다.

일본 특허공보 제6018368호

그러나, 외통의 내주면의 경사 각도를 과도하게 크게 하면, 당해 내주면으로부터 흐름이 박리되어 소용돌이가 발생할 우려가 있다. 소용돌이가 발생하면 디퓨저의 공력 성능이 저해되어 버린다. 그 결과, 터빈의 성능에 영향이 미칠 가능성이 있다.

본 개시는 상기 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것이며, 압력 손실이 저감됨으로써 성능이 더 향상된 터빈, 및 가스 터빈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 개시에 관한 터빈은, 축선을 따라 뻗음과 함께 상기 축선 둘레로 회전 가능한 터빈 로터와, 상기 터빈 로터를 외주 측으로부터 덮는 터빈 케이싱과, 상기 터빈 로터의 외주면 상에서 상기 축선의 둘레 방향으로 배열된 복수의 터빈 동익을 갖고, 상기 축선 방향으로 배열된 복수의 터빈 동익렬과, 상기 터빈 케이싱의 내주면 상에서 상기 터빈 동익에 대하여 상기 축선 방향 일방 측에 서로 인접하도록 마련됨과 함께 둘레 방향으로 배열된 복수의 터빈 정익을 가지며, 상기 축선 방향으로 배열된 복수의 터빈 정익렬과, 상기 복수의 터빈 동익렬 중, 상기 축선 방향에 있어서의 가장 타방 측의 최종단 동익렬의 상기 축선 방향 타방 측에 마련되고, 상기 축선 방향 일방 측으로부터 타방 측을 향하여 배기 가스가 흐르는 배기 유로를 형성하는 디퓨저를 구비하며, 상기 디퓨저는, 상기 축선을 따라 뻗는 내통과, 상기 내통을 외주 측으로부터 덮음과 함께, 상기 내통과의 사이에 상기 배기 유로를 형성하는 외통과, 상기 배기 유로의 중도 위치에 마련되고, 상기 내통과 상기 외통을 직경 방향으로 접속함과 함께 둘레 방향으로 배열된 복수의 스트럿을 가지며, 상기 외통은, 상기 축선 방향 일방 측에 있어서의 상기 배기 유로의 입구로부터 타방 측을 향함에 따라 상기 축선을 중심으로 하는 직경 방향 내측으로부터 외측으로 뻗는 제1 경사면을 갖고, 상기 제1 경사면은, 상기 축선을 포함하는 단면시에서 상기 축선에 대하여 16° 이상 24° 이하의 각도를 이루며, 상기 최종단 동익렬의 상기 터빈 동익에서는, 상기 축선에 대한 직경 방향 외측의 단부(端部)의 스로트 폭이, 직경 방향에 있어서의 중간부의 스로트 폭보다 크게 설정되어 있다.

본 개시에 의하면, 압력 손실이 저감됨으로써 성능이 더 향상된 터빈, 및 가스 터빈을 제공할 수 있다.

도 1은 본 개시의 실시형태에 관한 가스 터빈의 개략 구성을 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 개시의 실시형태에 관한 가스 터빈의 요부(要部) 확대 단면도이다.
도 3은 본 개시의 실시형태에 관한 최종단 동익렬의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 개시의 실시형태에 관한 최종단 동익렬을 직경 방향에서 본 도이며, 칩 측의 단부, 및 허브 측의 단부에 있어서의 스로트 폭과 유출각을 나타내는 설명도이다.
도 5는 본 개시의 실시형태에 관한 최종단 동익렬을 직경 방향에서 본 도이며, 중간부에 있어서의 스로트 폭과 유출각을 나타내는 설명도이다.
도 6은 최종단 동익렬의 높이 방향에 있어서의 동익 상대 유출각을 나타내는 그래프이다.
도 7은 최종단 동익렬의 높이 방향에 있어서의 최종단 동익렬의 출구 절대 전체 압력을 나타내는 그래프이다.

(가스 터빈의 구성)

이하, 본 개시의 실시형태에 관한 가스 터빈(10)에 대하여, 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 가스 터빈(10)은, 압축기(20)와, 연소기(30)와, 터빈(40)과, 디퓨저(60)를 구비하고 있다. 압축기(20)는, 외부로부터 도입한 공기(A)를 압축하여 고압의 압축 공기를 생성한다. 연소기(30)는, 압축 공기에 연료(F)를 혼합하여 연소시킴으로써 고온 고압의 연소 가스(G)를 생성한다. 터빈(40)은, 연소 가스(G)에 의하여 회전 구동된다.

압축기(20)는, 압축기 로터(21)와, 압축기 케이싱(25)과, 복수의 압축기 정익렬(26)을 갖고 있다. 압축기 로터(21)는, 압축기 회전축(22)과, 복수의 압축기 동익렬(23)을 갖고 있다. 압축기 회전축(22)은, 축선(Ac)을 따라 뻗음과 함께, 당해 축선(Ac) 둘레로 회전 가능하게 되어 있다. 압축기 동익렬(23)은, 압축기 회전축(22)의 외주면을 따라 축선(Ac) 방향으로 간격을 두고 복수 배열되어 있다. 상세하게는 도시하지 않지만, 각각의 압축기 동익렬(23)은, 압축기 회전축(22)의 외주면을 따라 둘레 방향으로 배열된 복수의 압축기 동익을 갖고 있다.

압축기 케이싱(25)은, 압축기 로터(21)를 외주 측으로부터 덮는 통 형상을 이루고 있다. 압축기 로터(21)의 내주면에는, 축선(Ac) 방향으로 배열된 복수의 압축기 정익렬(26)이 마련되어 있다. 상기의 압축기 동익렬(23)과 압축기 정익렬(26)은, 축선(Ac) 방향으로 교대로 배열되어 있다. 보다 상세하게는, 하나의 압축기 동익렬(23)의 축선(Ac) 방향 일방 측에 하나의 압축기 정익렬(26)이 마련되어 있다.

압축기 케이싱(25)의 축선(Ac) 방향 타방 측에는 중간 차실(16)이 접속되어 있다. 연소기(30)는, 이 중간 차실(16)에 배치되어 있다.

터빈(40)은, 터빈 로터(41)와, 터빈 케이싱(45)과, 복수의 터빈 정익렬(46)을 갖고 있다. 터빈 로터(41)는, 터빈 회전축(42)과, 복수의 터빈 동익렬(43)을 갖고 있다. 터빈 회전축(42)은, 축선(Ac)을 따라 뻗음과 함께, 당해 축선(Ac) 둘레로 회전 가능하게 되어 있다. 터빈 동익렬(43)은, 터빈 회전축(42)의 외주면을 따라 축선(Ac) 방향으로 간격을 두고 복수 배열되어 있다. 상세하게는 도시하지 않지만, 각각의 터빈 동익렬(43)은, 터빈 회전축(42)의 외주면을 따라 둘레 방향으로 배열된 복수의 터빈 동익을 갖고 있다. 또한, 축선(Ac) 방향으로 배열된 복수의 터빈 동익렬(43) 중, 축선(Ac) 방향에 있어서의 가장 타방 측의 터빈 동익렬(43)은 최종단 동익렬(43A)로 되어 있다. 또, 이하의 설명에서는, 이 최종단 동익렬(43A)에 포함되는 터빈 동익을 최종단 동익렬(50)이라고 부른다.

상술한 압축기 로터(21)와 터빈 로터(41)는, 축선(Ac)을 따라 동일 축 상에서 접속됨으로써 가스 터빈 로터(11)를 형성하고 있다. 압축기 케이싱(25)과 중간 차실(16)과 터빈 케이싱(45)은, 축선(Ac)을 따라 동일 축 상에 접속됨으로써 가스 터빈 케이싱(15)을 형성하고 있다. 가스 터빈 로터(11)는, 가스 터빈 케이싱(15)의 내부에서 축선(Ac) 둘레로 일체로 회전 가능하다. 또한, 이후의 설명에서는, 터빈(40)에서 보아 압축기(20)가 위치하는 측(즉, 축선(Ac) 방향 일방 측)을 간단히 "상류 측"이라고 부르고, 그 반대 측(즉, 축선(Ac) 방향 타방 측)을 간단히 "하류 측"이라고 부르는 경우가 있다.

디퓨저(60)는, 터빈(40)으로부터 배출된 배기(배기 가스)의 유속을 낮추어 정압 회복시키기 위하여 마련되어 있다. 디퓨저(60)는, 터빈 케이싱(45)의 하류 측에 접속되어 있다. 디퓨저(60)는, 내통(62)과, 외통(61)과, 복수의 스트럿(63), 및 복수의 맨홀(64)을 갖고 있다. 내통(62)은, 축선(Ac)을 따라 뻗어 있다. 내통(62)의 내부에는, 상기의 가스 터빈 로터(11)를 회전 가능하게 지지하기 위한 베어링 장치(80)(후술)가 수용되어 있다. 본 실시형태에서는 일례로서, 내통(62)의 외경이 상류 측으로부터 하류 측에 걸쳐 일정해져 있다. 또한, 내통(62)의 외경이, 상류 측으로부터 하류 측을 향함에 따라 점차 축소되는 구성을 채용하는 것도 가능하다.

외통(61)은, 내통(62)을 외주 측으로부터 덮는 통 형상을 이루고 있다. 외통(61)과 내통(62) 사이의 공간은, 터빈(40)으로부터 배출된 배기가 유통하는 배기 유로(E)로 되어 있다. 외통(61)은, 상류 측으로부터 하류 측을 향함에 따라 그 내경이 점차 확대되어 있다. 따라서, 배기 유로(E)의 유로 단면적은 하류 측을 향함에 따라 점차 확대되어 있다.

외통(61)과 내통(62)은, 스트럿(63)에 의하여 직경 방향으로 접속되어 있다. 즉, 스트럿(63)은, 내통(62)에 대하여 외통(61)을 직경 방향 내측으로부터 지지하고 있다. 스트럿(63)은, 축선(Ac) 방향에 있어서의 배기 유로(E)의 중도 위치에 마련되어 있다. 스트럿(63)의 상세한 배치에 대해서는 후술한다. 스트럿(63)은, 둘레 방향으로 간격을 두고 복수 배열되어 있다. 각각의 스트럿(63)은, 외통(61)의 내주면과 내통(62)의 외주면의 사이에 걸쳐 직경 방향으로 뻗어 있다. 또, 상세하게는 도시하지 않지만, 스트럿(63)은 직경 방향에서 보아 상류 측으로부터 하류 측을 향하는 유선형(流線型)의 단면 형상을 갖고 있는 것이 바람직하다.

스트럿(63)의 하류 측에는, 축선(Ac) 방향으로 간격을 두고 맨홀(64)이 마련되어 있다. 맨홀(64)은, 외통(61)과 내통(62)의 사이에 걸쳐 직경 방향으로 뻗어 있다. 맨홀(64)은, 둘레 방향으로 간격을 두고 복수 배열되어 있다. 맨홀(64)의 내부에는, 각종 배관이나 배선이 수용되어 있다.

(최종단 동익렬, 및 디퓨저의 상세한 구성)

계속해서, 도 2를 참조하여 상술한 최종단 동익렬(50), 및 디퓨저(60)의 상세한 구성에 대하여 설명한다. 동 그림에 나타내는 바와 같이, 최종단 동익렬(50)은, 디스크(70)와, 동익 본체(50H)를 갖고 있다. 디스크(70)는, 터빈 회전축(42)에 장착되어 있다. 디스크(70)는, 축선(Ac)을 중심으로 하는 원반상을 이루고 있다. 디스크(70)의 외주면(70A) 상에는 동익 본체(50H)가 마련되어 있다. 동익 본체(50H)는, 외주면(70A)으로부터 직경 방향 외측을 향하여 뻗어 있다.

상세하게는 후술하지만, 동익 본체(50H)는 직경 방향에서 보아 날개형의 단면 형상을 갖고 있다. 동익 본체(50H)에 있어서의 상류 측을 향하는 단연(端緣)은 전연(前緣)(50A)으로 되어 있다. 동익 본체(50H)에 있어서의 하류 측을 향하는 단연은 후연(後緣)(50B)으로 되어 있다. 동익 본체(50H)의 직경 방향 외측을 향하는 단부면은 칩 측 단부면(50C)으로 되어 있다. 칩 측 단부면(50C)은, 상류 측으로부터 하류 측을 향함에 따라 직경 방향 내측으로부터 외측을 향하여 뻗어 있다. 즉, 칩 측 단부면(50C)은 축선(Ac)을 포함하는 단면시에서 축선(Ac)에 대하여 각도 θ1을 이루고 경사져 있다. 이 각도 θ1은, 20° 이상 25° 이하의 범위 내에서 적절히 설정된다. 칩 측 단부면(50C)은, 터빈 케이싱(45)의 내주면(45A)에 대하여 직경 방향으로 간격을 두고 대향하고 있다. 내주면(45A)은, 상류 측으로부터 하류 측을 향함에 따라 점차 내경이 확대되어 있다.

또한, 동익 본체(50H)의 직경 방향 내측의 단부는 허브 측 단부면(50D)으로 되어 있다. 허브 측 단부면(50D)은 디스크(70)의 외주면(70A)에 맞닿아 있다. 상세하게는 도시하지 않지만, 허브 측 단부면(50D)의 직경 방향 내측에는 세레이션 형상의 요철을 갖는 익근(翼根)이 형성되어 있다. 디스크(70)에는 이 요철 형상에 대응하는 홈이 형성되어 있다. 익근에 형성된 요철 형상과 홈의 내면이 계합함으로써 동익 본체(50H)를 탈락 불능하게 지지되어 있다.

디퓨저(60)의 내통(62)은, 터빈 회전축(42)의 축단을 외주 측으로부터 덮고 있다. 내통(62)의 내부에는 베어링 장치(80)가 마련되어 있다. 베어링 장치(80)는 터빈 회전축(42)을 회전 가능하게 지지한다. 이 위치에 마련되는 베어링 장치(80)로서 구체적으로는 저널 베어링이 예시된다. 저널 베어링은, 터빈 회전축(42)에 의한 직경 방향에 대한 하중을 지지한다. 내통(62)의 외주 측을 향하는 면은 외주면(62A)으로 되어 있다. 이 외주면(62A)은, 상술한 디스크(70)의 외주면(70A)과 직경 방향에 있어서 동일한 위치에 있다. 또한, 여기에서 말하는 "동일"이란 실질적인 동일을 가리키는 것이며, 설계 상의 공차나 제조 상의 오차는 허용된다.

외통(61)의 내주면은, 제1 경사면(61A)과 제2 경사면(61B)에 의하여 형성되어 있다. 제1 경사면(61A)은, 터빈 케이싱(45)의 내주면(45A)의 하류 측에 접속되어 있다. 제1 경사면(61A)은, 상류 측으로부터 하류 측을 향함에 따라 직경 방향 내측으로부터 외측을 향하여 뻗어 있다. 즉, 제1 경사면(61A)은, 축선(Ac)을 포함하는 단면시에서 축선(Ac)에 대하여 각도 θ2를 이루고 경사져 있다. 이 각도 θ2는, 16° 이상 24° 이하의 범위 내에서 적절히 결정된다. 따라서, 상술한 동익 본체(50H)의 칩 측 단부면(50C)이 축선(Ac)에 대하여 이루는 각도 θ1과, 제1 경사면(61A)이 축선(Ac)에 대하여 이루는 각도 θ2의 차는, 0° 이상 5° 이하의 범위가 된다.

제2 경사면(61B)은, 제1 경사면(61A)의 하류 측으로 이어져 있다. 제2 경사면(61B)은, 제1 경사면(61A)과 동일하게, 상류 측으로부터 하류 측을 향함에 따라 직경 방향 내측으로부터 외측을 향하여 뻗어 있다. 즉, 제2 경사면(61B)은 축선(Ac)에 대하여 경사져 있다. 제2 경사면(61B)이 축선(Ac)에 대하여 이루는 각도는, 제1 경사면(61A)이 축선(Ac)에 대하여 이루는 각도 θ2보다 작다. 보다 구체적으로는 이 각도는 8° 정도가 되는 것이 바람직하다.

상술한 스트럿(63)의 상류 측의 단연은 스트럿 전연(63A)이 되고, 하류 측의 단연은 스트럿 후연(63B)으로 되어 있다. 스트럿 전연(63A)은 제1 경사면(61A) 상에 위치하고 있다. 한편, 스트럿 후연(63B)은 제2 경사면(61B) 상에 위치하고 있다. 즉, 스트럿(63)은, 축선(Ac) 방향에 있어서 제1 경사면(61A)과 제2 경사면(61B)에 걸쳐 배치되어 있다.

여기에서, 디퓨저(60)의 입구(상류 측의 단부)에 있어서의 배기 유로(E)의 단면적(축선(Ac) 방향에서 본 단면적)을 S1로 한다. 또한, 스트럿 전연(63A)에 있어서의 배기 유로(E)의 단면적(축선(Ac) 방향에서 본 단면적)을 S2로 한다. 즉, 단면적 S1, S2는, 내통(62)의 외주면(62A)과, 외통(61)의 내주면(제1 경사면(61A))에 의하여 둘러싸이는 환상의 영역의 면적을 가리킨다. 이때, 단면적 S1과 단면적 S2의 비(면적비)는, 1.25 이상 1.40 이하의 범위인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 이 면적비는, 1.28 이상 1.37 이하의 범위가 된다. 가장 바람직하게는, 이 면적비는 1.30이 된다. 또한, 상기의 단면적의 비율을 실현함에 있어서는, 스트럿(63)의 장착부에 형성된 필렛부에 의한 면적 감소분은 고려하지 않아도 된다.

(최종단 동익렬의 추가적인 상세한 구성)

다음으로, 도 3 내지 도 6을 참조하여, 최종단 동익렬(50)(동익 본체(50H))의 추가적인 상세한 구성에 대하여 설명한다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 동익 본체(50H)는, 직경 방향에서 보아 날개형의 단면 형상을 갖고 있다. 즉, 동익 본체(50H)는, 전연(50A)으로부터 후연(50B)을 향함에 따라 둘레 방향 일방 측으로 만곡되어 있다. 동익 본체(50H)의 둘레 방향 일방 측을 향하는 면(즉, 터빈 회전축(42)의 회전 방향의 후방 측을 향하는 면)은, 정압면(50P)으로 되어 있다. 정압면(50P)은, 둘레 방향 타방 측을 향하여 곡면적으로 오목하게 파여 있다. 동익 본체(50H)의 둘레 방향 타방 측을 향하는 면(즉, 터빈 회전축(42)의 회전 방향의 전방 측을 향하는 면)은, 부압면(50N)으로 되어 있다. 부압면(50N)은, 둘레 방향 타방 측을 향하여 곡면적으로 볼록해져 있다.

또한, 이 동익 본체(50H)에서는, 칩 측 단부면(50C), 및 허브 측 단부면(50D)과, 직경 방향에 있어서의 중간 위치(중간부(50M))에서, 단면 형상이 상이하다. 여기에서, 도 4에 나타내는 바와 같이, 칩 측 단부면(50C), 및 허브 측 단부면(50D)에 있어서의 스로트 폭을 A1로 한다. 또, 칩 측 단부면(50C), 및 허브 측 단부면(50D)에 있어서의 유출각을 θ3으로 한다. 또한, 도 5에 나타내는 바와 같이, 중간부(50M)에 있어서의 스로트 폭을 A2로 한다. 또, 중간부(50M)에 있어서의 유출각을 θ4로 한다.

이때, 이들 도에 나타내는 바와 같이, 칩 측 단부면(50C), 및 허브 측 단부면(50D)에 있어서의 스로트 폭(A1)은, 중간부(50M)에 있어서의 스로트 폭(A2)보다 크게 설정되어 있다. 또한, 여기에서 말하는 스로트 폭이란, 둘레 방향으로 서로 인접하는 한 쌍의 동익 본체(50H)의 사이에서 가장 이간 거리가 작아지는 위치(스로트 위치)에 있어서의 유로 폭을 가리킨다. 칩 측 단부면(50C)으로부터 중간부(50M)를 향함에 따라 스로트 폭은 점차 작아지고, 중간부(50M)로부터 허브 측 단부면(50D)을 향함에 따라 스로트 폭은 점차 커진다.

또한, 칩 측 단부면(50C), 및 허브 측 단부면(50D)에 있어서의 유출각 θ3은, 중간부(50M)에 있어서의 유출각 θ4보다 작게 설정되어 있다. 또한, 여기에서 말하는 유출각이란, 서로 인접하는 한 쌍의 동익 본체(50H)의 사이를 통과한 흐름이 축선(Ac)에 대하여 이루는 각도를 가리킨다. 칩 측 단부면(50C)으로부터 중간부(50M)를 향함에 따라 유출각은 점차 커지고, 중간부(50M)로부터 허브 측 단부면(50D)을 향함에 따라 유출각은 점차 작아진다.

도 6의 이점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 종래의 동익에서는 칩 측으로부터 허브 측을 향하여 유출각이 서서히 작아지도록 설정되어 있었다. 이에 대하여, 본 실시형태에 관한 동익 본체(50H)에서는, 실선으로 나타내는 바와 같이, 유출각이 칩 측으로부터 허브 측을 향하여 서서히 커진 후에 허브 측을 향하여 서서히 작아지도록 설정되어 있다. 이와 같이, 동익 본체(50H)에서는 칩 측과 허브 측에서, 중간부(50M)보다 유출각이 작다. 즉, 칩 측과 허브 측에서는 중간부(50M)보다 스로트 폭이 크다.

(작용 효과)

계속해서, 본 실시형태에 관한 가스 터빈(10)의 동작에 대하여 설명한다. 가스 터빈(10)을 구동함에 있어서는, 먼저 외부의 구동원에 의하여 압축기 로터(21)에 회전력을 부여한다. 이로써, 압축기 로터(21)가 축선(Ac) 둘레로 회전하여, 압축기(20)에 외부의 공기(A)가 도입된다. 압축기(20)가 도입한 공기(A)는, 압축기 케이싱(25) 내를 상류 측으로부터 하류 측을 향하여 흐르는 도중에 압축기 정익렬(26), 및 압축기 동익렬(23)에 접촉한다. 압축기 정익렬(26)은, 공기(A)의 흐름 방향을 변경하여, 하류 측의 압축기 동익렬(23)에 대한 유입 각도를 최적화한다. 또한, 공기(A)는 압축기 동익렬(23)에 의하여 압송됨으로써 점차 압력이 상승하여 압축 공기가 된다. 압축 공기는, 압축기(20)의 하류 측에 위치하는 연소기(30)에 유도된다. 연소기(30)에서는, 이 압축 공기에 연료(F)를 혼합하여 연소시킴으로써 연소 가스(G)가 생성된다. 연소 가스(G)는 연소기(30)의 하류 측에 위치하는 터빈(40)에 유도된다.

터빈(40)에서는, 연소 가스(G)가 터빈 정익렬(46), 및 터빈 동익렬(43)에 접촉한다. 터빈 정익렬(46)은 연소 가스(G)의 흐름 방향을 변경하여, 하류 측의 터빈 동익렬(43)에 대한 유입 각도를 적정화한다. 또한, 연소 가스(G)는 터빈 동익렬(43)의 둘레를 흐를 때에 당해 터빈 동익렬(43)을 개재하여 터빈 로터(41)에 회전 에너지를 부여한다. 이로써, 가스 터빈 로터(11)가 축선(Ac) 둘레로 회전한다. 터빈(40)으로부터 배출된 배기는 디퓨저(60)를 흐르는 도중에 정압 회복한 후, 외부의 다른 기기(도시하지 않음)에 유도된다.

여기에서, 디퓨저(60) 내를 흐를 때에, 배기의 흐름에 압력 손실이 발생하는 것이 알려져 있다. 압력 손실의 대부분은 상기의 스트럿(63)이 배기의 흐름에 노출되어 있음으로써 발생한다. 스트럿(63)에서의 압력 손실을 억제하여 디퓨저(60)의 성능을 향상시키기 위해서는, 스트럿(63)의 상류 측에서 배기의 유속을 낮추는 것이 중요해진다. 그 때문에, 외통(61)의 내주면의 경사 각도를 가능한 한 크게 할 필요가 있다.

그러나, 외통(61)의 내주면의 경사 각도를 과도하게 크게 하면, 흐름이 당해 내주면에 추종할 수 없어, 흐름이 박리되어 소용돌이가 발생할 우려가 있다. 소용돌이가 발생하면 디퓨저(60)의 공력 성능(정압 회복량)이 저해되어 버린다. 그 결과, 가스 터빈(10)의 성능에 영향을 미칠 가능성이 있다.

따라서, 본 실시형태에서는 상술과 같은 구성을 채용하고 있다. 상기 구성에 의하면, 축선(Ac)에 대하여 외통(61)의 제1 경사면(61A)이 이루는 각도가, 종래의 디퓨저보다 큰 16° 이상 24° 이하로 되어 있다. 이로써, 배기 유로(E)를 흐르는 배기의 유속을 스트럿(63)보다 상류 측의 영역에서 더 낮추는 것이 가능해진다. 그 결과, 스트럿(63)의 둘레를 흐르는 배기의 흐름이 스트럿(63)에 의한 영향을 받기 어려워진다. 즉, 스트럿(63)에 의한 압력 손실을 보다 한층 작게 억제할 수 있다.

또한, 최종단 동익렬(50)에서는, 직경 방향 외측의 단부(칩 측)의 스로트 폭(A1)이 중간부(50M)의 스로트 폭(A2)보다 크다. 이로써, 직경 방향 외측의 단부에서의 전체 압력이 높아진다. 그 때문에, 제1 경사면(61A)에서 흐름의 박리가 발생할 가능성을 저감시킬 수도 있다.

보다 구체적으로는, 칩 측에서는 중간부(50M)보다 스로트 폭이 큰 점에서, 칩 측에서는, 최종단 동익렬(50)의 연소 가스로부터의 동력 취득량이 감소한다. 한편, 중간부(50M) 측의 유출각이 큰(즉, 스로트 폭이 작은) 점에서, 중간부(50M)에서는 연소 가스로부터의 동력 취득량이 증가한다. 여기에서, 도 7 중 이점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 종래는, 최종단 동익렬의 칩 측으로부터 허브 측에 걸쳐, 디퓨저(60)의 입구에서의 배기의 전체 압력이 대략 일정해지고, 외통(61)이나 내통(62)의 벽면 근방에서 배기의 흐름에 박리가 발생하기 쉬워져 있었다. 그 결과, 디퓨저(60)에 있어서의 정압 회복량이 작아질 우려가 있었다. 이에 대하여, 본 실시형태에서는, 도 7 중 실선으로 나타내는 바와 같이, 동익 본체(50H)의 중간부(50M)에 비하여 칩 측에서 디퓨저(60)의 입구에서의 배기의 전체 압력이 높아진다. 그 때문에, 종래에 비하여 제1 경사면(61A)이 축선(Ac)에 대하여 이루는 각도 θ2를 보다 크게 하는 것이 가능해진다. 이로써, 외통(61) 및 내통(62)의 벽면 근방에서 배기의 흐름에 박리가 더 발생하기 어려워진다. 그 결과, 디퓨저(60)에 있어서의 정압 회복량을 보다 한층 크게 하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 구성에 의하면, 최종단 동익렬(50)에서는, 직경 방향 내측(허브 측)의 단부의 스로트 폭(A1)이 중간부(50M)의 스로트 폭(A2)보다 크다. 이로써, 칩 측에 더하여 허브 측에서의 전체 압력도 높아진다. 그 때문에, 내통(62)의 외주면(62A)에서 흐름의 박리가 발생할 가능성을 저감시킬 수 있다. 그 결과, 디퓨저(60)에 있어서의 정압 회복량이 더 증대되어, 가스 터빈(10)의 성능을 보다 한층 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 구성에서는, 스트럿(63)의 상류 측의 단연(스트럿 전연(63A))에 있어서의 디퓨저의 유로 단면적(단면적 S1)과, 디퓨저(60)의 입구에 있어서의 유로 단면적(단면적 S2)의 면적비는, 종래의 가스 터빈보다 큰 1.28 이상 1.37 이하로 되어 있다. 이로써, 스트럿(63)의 상류 측의 영역에서 배기의 유속을 더 낮추는 것이 가능해진다.

또한, 최종단 동익렬(50)에서는, 칩 측 단부면(50C)이, 둘레 방향에서 보아 상류 측으로부터 하류 측을 향함에 따라 직경 방향 외측을 향하여 뻗어 있다. 또, 축선(Ac)에 대하여 칩 측 단부면(50C)이 이루는 각도 θ1은, 축선(Ac)에 대하여 제1 경사면(61A)이 이루는 각도 θ2보다 크게 설정되어 있다. 칩 측 단부면(50C)을 따라 직경 방향 외측을 향하는 배기의 흐름 성분은, 하류 측에 위치하는 제1 경사면(61A)에 의하여 안내된다. 축선(Ac)에 대하여 칩 측 단부면(50C)이 이루는 각도 θ1이, 축선(Ac)에 대하여 제1 경사면(61A)이 이루는 각도 θ2보다 큰 점에서, 상기의 흐름 성분은 제1 경사면(61A)에 직경 방향 내측으로부터 눌리도록 하여 밀착된다. 그 결과, 제1 경사면(61A)에 있어서의 흐름의 박리의 발생을 더 억제할 수 있다. 이로써, 당해 제1 경사면(61A)에 있어서의 소용돌이의 발생을 회피하는 것이 가능해진다.

또, 상기 구성에서는, 축선(Ac)에 대하여 칩 측 단부면(50C)이 이루는 각도 θ1과 축선(Ac)에 대하여 제1 경사면(61A)이 이루는 각도 θ2의 차가, 0° 이상 5° 이하이다. 여기에서, 상술한 바와 같이, 칩 측 단부면(50C)에 있어서의 스로트 폭을 중간부(50M)에 있어서의 스로트 폭보다 크게 하고 있는 점에서 칩 측에 있어서의 배기의 전체 압력을 높게 유지할 수 있다. 이로써, 상기 각도 θ1과 각도 θ2의 차를 종래보다 작게 하는 것이 가능해진다. 바꾸어 말하면, 각도 θ1이 각도 θ2보다 큰 한에 있어서, 제1 경사면(61A)이 축선(Ac)에 대하여 이루는 각도 θ2를 허용되는 최대 한도까지 확대하는 것이 가능해진다. 이로써, 제1 경사면(61A)에 있어서의 흐름의 박리를 보다 한층 억제할 수 있다.

또한, 상기 구성에서는, 스트럿(63)이 축선(Ac) 방향에 있어서 제1 경사면(61A)과 제2 경사면(61B)에 걸쳐 배치되어 있다. 이로써, 당해 스트럿(63)에 접촉하기 전에, 배기의 흐름은 제1 경사면(61A) 측의 영역에서 충분히 감속된 상태가 된다. 그 결과, 스트럿(63)에 의한 압력 손실을 더 저감시키는 것이 가능해진다.

(그 외의 실시형태)

이상, 본 개시의 실시형태에 대하여 설명했다. 또한, 본 개시의 요지를 벗어나지 않는 한에 있어서, 상기의 각 구성에 다양한 변경이나 개선을 실시하는 것이 가능하다. 예를 들면, 상기 실시형태에서는, 스트럿(63)이 외통(61)의 제1 경사면(61A)과 제2 경사면(61B)에 걸쳐 배치되어 있는 예에 대하여 설명했다. 그러나, 스트럿(63)의 배치는 상기로 한정되지 않는다. 예를 들면, 스트럿(63)이 제2 경사면(61B) 상에만 배치되어 있는 구성을 채용하는 것도 가능하다. 이와 같은 구성에 의하면, 제1 경사면(61A)을 따라 흐름으로써, 스트럿(63)보다 상류 측의 영역에서 배기의 유속을 더 낮출 수 있다. 그 결과, 스트럿(63)에 의한 압력 손실을 보다 한층 저감시키는 것이 가능해진다.

또한, 상기 실시형태에서는, 최종단 동익렬(50)의 스로트 폭, 및 유출각에 대해서만 설명을 했다. 그러나, 당해 최종단 동익렬(50)의 상류 측에 마련되어 있는 최종단 정익렬을, 최종단 동익렬(50)과 동일한 스로트 폭, 및 유출각을 수반하여 구성하는 것도 가능하다.

<부기(付記)>

각 실시형태에 기재된 터빈(40), 및 가스 터빈(10)은, 예를 들면 이하와 같이 파악된다.

(1) 제1 양태에 관한 터빈(40)은, 축선(Ac)을 따라 뻗음과 함께 상기 축선(Ac) 둘레로 회전 가능한 터빈 로터(41)와, 상기 터빈 로터(41)를 외주 측으로부터 덮는 터빈 케이싱(45)과, 상기 터빈 로터(41)의 외주면 상에서 상기 축선(Ac)의 둘레 방향으로 배열된 복수의 터빈 동익을 갖고, 상기 축선(Ac) 방향으로 배열된 복수의 터빈 동익렬(43)과, 상기 터빈 케이싱(45)의 내주면 상에서 상기 터빈 동익에 대하여 상기 축선(Ac) 방향 일방 측에 서로 인접하도록 마련됨과 함께 둘레 방향으로 배열된 복수의 터빈 정익을 가지며, 상기 축선(Ac) 방향으로 배열된 복수의 터빈 정익렬(46)과, 상기 복수의 터빈 동익렬(43) 중, 상기 축선(Ac) 방향에 있어서의 가장 타방 측의 최종단 동익렬(43A)의 상기 축선(Ac) 방향 타방 측에 마련되고, 상기 축선(Ac) 방향 일방 측으로부터 타방 측을 향하여 배기 가스가 흐르는 배기 유로(E)를 형성하는 디퓨저(60)를 구비하며, 상기 디퓨저(60)는, 상기 축선(Ac)을 따라 뻗는 내통(62)과, 상기 내통(62)을 외주 측으로부터 덮음과 함께, 상기 내통(62)과의 사이에 상기 배기 유로(E)를 형성하는 외통(61)과, 상기 배기 유로(E)의 중도 위치에 마련되고, 상기 내통(62)과 상기 외통을 직경 방향으로 접속함과 함께 둘레 방향으로 배열된 복수의 스트럿(63)을 가지며, 상기 외통(61)은, 상기 축선(Ac) 방향 일방 측에 있어서의 상기 배기 유로(E)의 입구로부터 타방 측을 향함에 따라 상기 축선(Ac)을 중심으로 하는 직경 방향 내측으로부터 외측으로 뻗는 제1 경사면(61A)을 갖고, 상기 제1 경사면(61A)은, 상기 축선(Ac)을 포함하는 단면시에서 상기 축선(Ac)에 대하여 16° 이상 24° 이하의 각도를 이루며, 상기 최종단 동익렬(43A)의 상기 터빈 동익에서는, 상기 축선(Ac)에 대한 직경 방향 외측의 단부의 스로트 폭(A1)이, 직경 방향에 있어서의 중간부(50M)의 스로트 폭(A2)보다 크게 설정되어 있다.

상기 구성에 의하면, 축선(Ac)에 대하여 제1 경사면(61A)이 이루는 각도가, 종래의 디퓨저보다 큰 16° 이상 24° 이하로 되어 있다. 이로써, 배기 유로(E)를 흐르는 배기의 유속을 스트럿(63)보다 축선(Ac) 방향 일방 측의 영역에서 더 낮추는 것이 가능해진다. 그 결과, 스트럿(63)에 의한 압력 손실을 보다 한층 작게 억제할 수 있다. 또한, 최종단 동익렬(43A)의 터빈 동익에서는, 직경 방향 외측의 단부의 스로트 폭(A1)이 중간부(50M)의 스로트 폭(A2)보다 크다. 이로써, 직경 방향 외측의 단부에서의 전체 압력이 높아진다. 그 때문에, 제1 경사면(61A)에서 흐름의 박리가 발생할 가능성을 저감시킬 수도 있다.

(2) 제2 양태에 관한 터빈(40)에 있어서, 상기 최종단 동익렬(43A)의 상기 터빈 동익에서는, 직경 방향 내측의 단부의 스로트 폭(A1)이, 직경 방향에 있어서의 중간부(50M)의 스로트 폭(A2)보다 크게 설정되어 있다.

상기 구성에 의하면, 최종단 동익렬(43A)의 터빈 동익에서는, 직경 방향 내측의 단부의 스로트 폭(A1)이 중간부(50M)의 스로트 폭(A2)보다 크다. 이로써, 직경 방향 내측의 단부에서의 전체 압력이 높아진다. 그 때문에, 내통(62)의 외주면(62A)에서 흐름의 박리가 발생할 가능성을 저감시킬 수 있다.

(3) 제3 양태에 관한 터빈(40)에서는, 상기 스트럿(63)의 상기 축선(Ac) 방향 일방 측의 단연에 있어서의 상기 디퓨저(60)의 유로 단면적과, 상기 축선(Ac) 방향 일방 측의 입구에 있어서의 상기 디퓨저(60)의 유로 단면적의 면적비는, 1.28 이상 1.37 이하이다.

상기 구성에 의하면, 스트럿(63)의 축선(Ac) 방향 일방 측의 영역에서 배기의 유속을 더 낮추는 것이 가능해진다.

(4) 제4 양태에 관한 터빈(40)에 있어서, 상기 최종단 동익렬(43A)의 상기 터빈 동익에서는, 직경 방향 외측의 칩 측 단부면(50C)이, 둘레 방향에서 보아 상기 축선(Ac) 방향 일방 측으로부터 타방 측을 향함에 따라 직경 방향 외측을 향하여 뻗고, 상기 축선(Ac)에 대하여 상기 칩 측 단부면(50C)이 이루는 각도 θ1은, 상기 축선(Ac)에 대하여 상기 제1 경사면(61A)이 이루는 각도 θ2보다 크게 설정되어 있다.

상기 구성에 의하면, 칩 측 단부면(50C)을 따라 직경 방향 외측을 향하는 흐름 성분은, 축선(Ac) 방향 타방 측의 제1 경사면(61A)에 의하여 안내된다. 축선(Ac)에 대하여 칩 측 단부면(50C)이 이루는 각도 θ1이, 축선(Ac)에 대하여 제1 경사면(61A)이 이루는 각도 θ2보다 큰 점에서, 상기의 흐름 성분은 제1 경사면(61A)에 눌리도록 하여 밀착된다. 그 결과, 제1 경사면(61A)에 있어서의 흐름의 박리를 더 억제할 수 있다.

(5) 제5 양태에 관한 터빈(40)에서는, 상기 축선(Ac)에 대하여 상기 칩 측 단부면(50C)이 이루는 각도 θ1과 상기 축선(Ac)에 대하여 상기 제1 경사면(61A)이 이루는 각도 θ2의 차가, 0° 이상 5° 이하이다.

상기 구성에 의하면, 제1 경사면(61A)에 있어서의 흐름의 박리를 보다 한층 억제할 수 있다.

(6) 제6 양태에 관한 터빈(40)에서는, 상기 외통(61)은, 상기 제1 경사면(61A)의 상기 축선(Ac) 방향 타방 측으로 이어짐과 함께 상기 축선(Ac) 방향 일방 측으로부터 타방 측을 향함에 따라 직경 방향 내측으로부터 외측으로 뻗는 제2 경사면(61B)을 더 갖고, 상기 축선(Ac)을 포함하는 단면시에서 상기 축선(Ac)에 대하여 상기 제2 경사면(61B)이 이루는 각도는, 상기 축선(Ac)에 대하여 상기 제1 경사면(61A)이 이루는 각도 θ2보다 작으며, 상기 스트럿(63)은 상기 축선(Ac) 방향에 있어서 상기 제1 경사면(61A)과 상기 제2 경사면(61B)에 걸쳐 배치되어 있다.

상기 구성에 의하면, 스트럿(63)이 제1 경사면(61A)과 제2 경사면(61B)에 걸쳐 배치되어 있다. 이로써, 당해 스트럿(63)에 접촉하기 전에, 배기의 흐름은 제1 경사면(61A) 측의 영역에서 충분히 감속된 상태가 된다. 그 결과, 스트럿(63)에 의한 압력 손실을 더 저감시키는 것이 가능해진다.

(7) 제7 양태에 관한 가스 터빈(10)은, 공기(A)를 압축한 고압 공기를 생성하는 압축기(20)와, 상기 고압 공기에 연료를 혼합시켜 연소 가스(G)를 생성하는 연소기(30)와, 상기 연소 가스(G)에 의하여 구동되는 터빈(40)을 구비한다.

상기 구성에 의하면, 디퓨저(60)에 있어서의 압력 손실이 더 저감됨으로써 성능이 보다 한층 향상된 가스 터빈(10)을 제공할 수 있다.

10 가스 터빈
11 가스 터빈 로터
15 가스 터빈 케이싱
16 중간 차실
20 압축기
21 압축기 로터
22 압축기 회전축
23 압축기 동익렬
25 압축기 케이싱
26 압축기 정익렬
30 연소기
40 터빈
41 터빈 로터
42 터빈 회전축
43 터빈 동익렬
43A 최종단 동익렬
45 터빈 케이싱
45A 내주면
46 터빈 정익렬
50 최종단 동익렬
50A 전연
50B 후연
50C 칩 측 단부면
50D 허브 측 단부면
50H 동익 본체
50M 중간부
50N 부압면
50P 정압면
60 디퓨저
61 외통
61A 제1 경사면
61B 제2 경사면
62 내통
62A 외주면
63 스트럿
63A 스트럿 전연
63B 스트럿 후연
64 맨홀
70 디스크
70A 외주면
80 베어링 장치
Ac 축선
A 공기
E 배기 유로
F 연료
G 연소 가스
θ1, θ2 각도
θ3, θ4 유출각

Claims

축선을 따라 뻗음과 함께 상기 축선 둘레로 회전 가능한 터빈 로터와,
상기 터빈 로터를 외주 측으로부터 덮는 터빈 케이싱과,
상기 터빈 로터의 외주면 상에서 상기 축선의 둘레 방향으로 배열된 복수의 터빈 동익을 갖고, 상기 축선 방향으로 배열된 복수의 터빈 동익렬과,
상기 터빈 케이싱의 내주면 상에서 상기 터빈 동익에 대하여 상기 축선 방향 일방 측에 서로 인접하도록 마련됨과 함께 둘레 방향으로 배열된 복수의 터빈 정익을 가지며, 상기 축선 방향으로 배열된 복수의 터빈 정익렬과,
상기 복수의 터빈 동익렬 중, 상기 축선 방향에 있어서의 가장 타방 측의 최종단 동익렬의 상기 축선 방향 타방 측에 마련되고, 상기 축선 방향 일방 측으로부터 타방 측을 향하여 배기 가스가 흐르는 배기 유로를 형성하는 디퓨저를 구비하며,
상기 디퓨저는,
상기 축선을 따라 뻗는 내통과,
상기 내통을 외주 측으로부터 덮음과 함께, 상기 내통과의 사이에 상기 배기 유로를 형성하는 외통과,
상기 배기 유로의 중도 위치에 마련되고, 상기 내통과 상기 외통을 직경 방향으로 접속함과 함께 둘레 방향으로 배열된 복수의 스트럿을 가지며,
상기 외통은, 상기 축선 방향 일방 측에 있어서의 상기 배기 유로의 입구로부터 타방 측을 향함에 따라 상기 축선을 중심으로 하는 직경 방향 내측으로부터 외측으로 뻗는 제1 경사면을 갖고,
상기 제1 경사면은, 상기 축선을 포함하는 단면시에서 상기 축선에 대하여 16° 이상 24° 이하의 각도를 이루며,
상기 최종단 동익렬의 상기 터빈 동익에서는, 상기 축선에 대한 직경 방향 외측의 단부의 스로트 폭이, 직경 방향에 있어서의 중간부의 스로트 폭보다 크게 설정되어 있는 터빈.
청구항 1에 있어서,
상기 최종단 동익렬의 상기 터빈 동익에서는, 직경 방향 내측의 단부의 스로트 폭이, 직경 방향에 있어서의 중간부의 스로트 폭보다 크게 설정되어 있는 터빈.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 스트럿의 상기 축선 방향 일방 측의 단연에 있어서의 상기 디퓨저의 유로 단면적과, 상기 축선 방향 일방 측의 입구에 있어서의 상기 디퓨저의 유로 단면적의 면적비는, 1.28 이상 1.37 이하인 터빈.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 최종단 동익렬의 상기 터빈 동익에서는, 직경 방향 외측의 칩 측 단부면이, 둘레 방향에서 보아 상기 축선 방향 일방 측으로부터 타방 측을 향함에 따라 직경 방향 외측을 향하여 뻗고, 상기 축선에 대하여 상기 칩 측 단부면이 이루는 각도는, 상기 축선에 대하여 상기 제1 경사면이 이루는 각도보다 크게 설정되어 있는 터빈.
청구항 4에 있어서,
상기 축선에 대하여 상기 칩 측 단부면이 이루는 각도와 상기 축선에 대하여 상기 제1 경사면이 이루는 각도의 차가, 0° 이상 5° 이하인 터빈.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 외통은, 상기 제1 경사면의 상기 축선 방향 타방 측으로 이어짐과 함께 상기 축선 방향 일방 측으로부터 타방 측을 향함에 따라 직경 방향 내측으로부터 외측으로 뻗는 제2 경사면을 더 갖고, 상기 축선을 포함하는 단면시에서 상기 축선에 대하여 상기 제2 경사면이 이루는 각도는, 상기 축선에 대하여 상기 제1 경사면이 이루는 각도보다 작으며, 상기 스트럿은 상기 축선 방향에 있어서 상기 제1 경사면과 상기 제2 경사면에 걸쳐 배치되어 있는 터빈.
공기를 압축한 고압 공기를 생성하는 압축기와,
상기 고압 공기에 연료를 혼합시켜 연소 가스를 생성하는 연소기와,
상기 연소 가스에 의하여 구동되는 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 터빈을 구비하는 가스 터빈.