JPS58113504A - 軸流流体機械の動翼構造 - Google Patents
軸流流体機械の動翼構造Info
- Publication number
- JPS58113504A JPS58113504A JP20951481A JP20951481A JPS58113504A JP S58113504 A JPS58113504 A JP S58113504A JP 20951481 A JP20951481 A JP 20951481A JP 20951481 A JP20951481 A JP 20951481A JP S58113504 A JPS58113504 A JP S58113504A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- casing
- flow
- groove
- rotor blade
- rotor
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/14—Form or construction
- F01D5/141—Shape, i.e. outer, aerodynamic form
- F01D5/142—Shape, i.e. outer, aerodynamic form of the blades of successive rotor or stator blade-rows
- F01D5/143—Contour of the outer or inner working fluid flow path wall, i.e. shroud or hub contour
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/14—Form or construction
- F01D5/141—Shape, i.e. outer, aerodynamic form
- F01D5/145—Means for influencing boundary layers or secondary circulations
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
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】
（発明の技術的背景）
本発明は、軸流流体機械の動翼構造に係り、特に動翼カ
バーのない軸流流体機械の動翼構造に関する。
バーのない軸流流体機械の動翼構造に関する。
一般に、軸流流体機械の動翼構造は第１図に示すように
複数枚の動翼１と、これらの動翼１を固定し、外部から
動力を与えられ、あるいは、外部（二動力を与える回転
子２と、動翼先端を覆うケーシング６とから主体部分が
構成される。
複数枚の動翼１と、これらの動翼１を固定し、外部から
動力を与えられ、あるいは、外部（二動力を与える回転
子２と、動翼先端を覆うケーシング６とから主体部分が
構成される。
そして、一般に蒸気タービンの高圧段、中圧段および低
圧段の１部では、動翼の励振防止、作動流体の翼先端か
らの漏洩防止等の理由により、動ッサー等では構造上の
理由により、動翼にカバーが取り付けられていない。こ
のように、動翼（：カバーが取り付けられていない動翼
構造においては、動翼先端近傍での作動流体の流れに、
ケーシング上でのせん断流と動翼内を通過する流れとの
干渉（＝よる２次流れ渦、および、動翼先端とケーシン
グとのクリアランス部を通過する漏洩流体の流れと翼間
流れとの干渉による漏洩渦とが発生する。
圧段の１部では、動翼の励振防止、作動流体の翼先端か
らの漏洩防止等の理由により、動ッサー等では構造上の
理由により、動翼にカバーが取り付けられていない。こ
のように、動翼（：カバーが取り付けられていない動翼
構造においては、動翼先端近傍での作動流体の流れに、
ケーシング上でのせん断流と動翼内を通過する流れとの
干渉（＝よる２次流れ渦、および、動翼先端とケーシン
グとのクリアランス部を通過する漏洩流体の流れと翼間
流れとの干渉による漏洩渦とが発生する。
すなわち、第２図に示すように、矢符ａで示される２次
流れ渦は、ケーシング６上に発達した矢符すで示される
境界層内の流速の遅い流体が動翼１ζ二流入したとき、
動翼１間内部での流れの転向により生じた背面から腹面
への圧力分布により偏向させられ、腹面から背面への流
れを生じさせられ、この境界層内での流れと、矢符Ｃで
示される動翼１間内流れとが干渉することにより発生す
る。
流れ渦は、ケーシング６上に発達した矢符すで示される
境界層内の流速の遅い流体が動翼１ζ二流入したとき、
動翼１間内部での流れの転向により生じた背面から腹面
への圧力分布により偏向させられ、腹面から背面への流
れを生じさせられ、この境界層内での流れと、矢符Ｃで
示される動翼１間内流れとが干渉することにより発生す
る。
Ｗお、図で矢符Ｒは動翼１の回転方向を示している。
また、漏洩渦は、第３図ζ二示すようにして発生する。
なお、図中、実線の矢符は速度ベクトルを示しており、
Ｃ，ＷおよびＵはそれぞれ絶対速度、相対速度および周
速度を、また添字１、昔および２はそれぞれ動１！１人
口、内部および出口での状態を示している。また、図中
破線で示される矢符は、動翼１先端とケーシング３との
クリアランス部を通過する流体の速度ベクトルＣｃを示
している。
Ｃ，ＷおよびＵはそれぞれ絶対速度、相対速度および周
速度を、また添字１、昔および２はそれぞれ動１！１人
口、内部および出口での状態を示している。また、図中
破線で示される矢符は、動翼１先端とケーシング３との
クリアランス部を通過する流体の速度ベクトルＣｃを示
している。
第３図において、動翼１先端の動Ｎ１間における流れは
、絶対速度ベクトルで考えると、図に示したように、Ｃ
１→Ｃ−Ｘ−→Ｃ１と転向させられる。
、絶対速度ベクトルで考えると、図に示したように、Ｃ
１→Ｃ−Ｘ−→Ｃ１と転向させられる。
しかしながら、動１／１１先端とケーシング６とのクリ
アランス部を通過する流体は絶対速度ベクトルＣｃ の
まま動翼部を通過する。したがって、Ｃ。
アランス部を通過する流体は絶対速度ベクトルＣｃ の
まま動翼部を通過する。したがって、Ｃ。
とＣｃの接線方向成分の差、Ｃ１とＣｃ との接線方向
成分の差によって、図に矢符ｄとして示したような漏洩
渦が発生する。
成分の差によって、図に矢符ｄとして示したような漏洩
渦が発生する。
しかして、このような２次流れ渦、漏洩渦が発生する場
合には、動翼１間流れがこの影響を受け、動翼１内の流
体抵抗を増加させ、軸流流体機械の効率を大巾に減少す
るという問題がある。
合には、動翼１間流れがこの影響を受け、動翼１内の流
体抵抗を増加させ、軸流流体機械の効率を大巾に減少す
るという問題がある。
なお、以上の説明では２次流れ渦、漏洩渦をそれぞれ個
々ζ二説明したが、実際には、この２つの現象は同時に
発生しており、また、両者とも１、動翼１先端とケーシ
ング６とのクリアランスに大きく依存している。すなわ
ちクリアランスが狭い場合には２次流れが支配的となり
クリアランスが広いときには漏洩渦が支配的となる。
々ζ二説明したが、実際には、この２つの現象は同時に
発生しており、また、両者とも１、動翼１先端とケーシ
ング６とのクリアランスに大きく依存している。すなわ
ちクリアランスが狭い場合には２次流れが支配的となり
クリアランスが広いときには漏洩渦が支配的となる。
（発明の目的）
本発明は、かかる従来の事情ζ二対処してなされたもの
で、動翼内に発生する２次流れ渦、漏洩渦の発生を押え
、軸流流体機械の効率を向上させることができる軸流流
体機械の動翼構造を提供しようとするものである。
で、動翼内に発生する２次流れ渦、漏洩渦の発生を押え
、軸流流体機械の効率を向上させることができる軸流流
体機械の動翼構造を提供しようとするものである。
（発明の概要）
すなわち、本発明は、ケーシングのほぼ中心に配設され
る回転子と、この回転子に固着され先端を前記ケーシン
〜グと一定間隔をおいて配設される動翼と、前記ケーシ
ングに、かつ、前記動翼の先端を流れる流体の絶対速度
ベクトルの方向とほぼ等しい方向に形成される溝または
突起とを備えたことを特徴とする軸流流体機械の動翼構
造である。
る回転子と、この回転子に固着され先端を前記ケーシン
〜グと一定間隔をおいて配設される動翼と、前記ケーシ
ングに、かつ、前記動翼の先端を流れる流体の絶対速度
ベクトルの方向とほぼ等しい方向に形成される溝または
突起とを備えたことを特徴とする軸流流体機械の動翼構
造である。
（発明の実施例）
以下本発明の詳細を図面に示す実施例について説明する
。
。
第４図において、符号４は回転子５に固設される複数枚
の動翼を示しており、この動翼４は動翼４先端がケーシ
ング６に対して一定のクリアランスを有するように配設
されている。
の動翼を示しており、この動翼４は動翼４先端がケーシ
ング６に対して一定のクリアランスを有するように配設
されている。
そして、ケーシング６の内周面には、複数の矩形状の溝
７が形成されている。この溝７は、動翼４先端における
流体の絶対速度ベクトルの方向と゛等しくなるように湾
曲して形成されている。
７が形成されている。この溝７は、動翼４先端における
流体の絶対速度ベクトルの方向と゛等しくなるように湾
曲して形成されている。
以上のように構成された軸流流体機械の動翼構造では、
動ｊ１４先端近傍に流入した、例えば蒸気のような流体
は、ケーシング６に設けられた溝７に沿うように、すな
わち、動翼４先＠翼間流、れの絶対速度方向に流れる。
動ｊ１４先端近傍に流入した、例えば蒸気のような流体
は、ケーシング６に設けられた溝７に沿うように、すな
わち、動翼４先＠翼間流、れの絶対速度方向に流れる。
したがって、ケーシング６上での腹面から背面への流れ
は、この溝７により抑制され、この結果２次流れ渦の発
生は防止される。また、動翼４先端とケーシング６との
間の漏洩流れは、ケーシング６上に設けられた溝７によ
り規制を受け、動１に４先端翼間流れの絶対速度方向に
スムーズに転向することとなり漏洩渦の発生は防止され
る。
は、この溝７により抑制され、この結果２次流れ渦の発
生は防止される。また、動翼４先端とケーシング６との
間の漏洩流れは、ケーシング６上に設けられた溝７によ
り規制を受け、動１に４先端翼間流れの絶対速度方向に
スムーズに転向することとなり漏洩渦の発生は防止され
る。
第５図は、本発明の他の実施例を示すもので、第４図で
示した溝７のかわりに、ケーシング６の内周面には、複
数の突起８が形成されている。なお、これ以外の部分は
第４図で示した軸流流体機械の動翼構造と同様に構成さ
れているので同一部分には同一符号を付して説明を省略
する。この実施例においても、第４図で示した実施例と
同様の効果が得られる。。
示した溝７のかわりに、ケーシング６の内周面には、複
数の突起８が形成されている。なお、これ以外の部分は
第４図で示した軸流流体機械の動翼構造と同様に構成さ
れているので同一部分には同一符号を付して説明を省略
する。この実施例においても、第４図で示した実施例と
同様の効果が得られる。。
第６図は、本発明のさらに他の実施例を示すもので、第
４図で示した溝７のかわりに、ケーシング６の内周面に
は、動翼４先端翼間出口での絶対速度ベクトルの方向に
ほぼ等しい傾斜を有する直線形状の溝９が形成されてい
る。
４図で示した溝７のかわりに、ケーシング６の内周面に
は、動翼４先端翼間出口での絶対速度ベクトルの方向に
ほぼ等しい傾斜を有する直線形状の溝９が形成されてい
る。
なお、これ以外の部分は、第４図で示した軸流流体機械
の動翼構造と同様に構成されているので同一部分には同
一符号を付して説明を省略する。
の動翼構造と同様に構成されているので同一部分には同
一符号を付して説明を省略する。
この実施例においても、第４図で示した実施例とほぼ同
様の効果が得られる。
様の効果が得られる。
なお、第６図では、直線形状の溝９を形成した場合につ
いて述べたが、この溝９のかわりに直線形状の突起を形
成しても同様の効果が得られることは勿論である。
いて述べたが、この溝９のかわりに直線形状の突起を形
成しても同様の効果が得られることは勿論である。
（発明の効果）
以上述べたように、本発明によれば、ケーシング上に溝
あるいは突起を設けることにより、動翼内で発生する２
次流れ渦、漏洩渦を低線化することができ、軸流流体Ｐ
ｓ械の効率を大巾に同上することができる。
あるいは突起を設けることにより、動翼内で発生する２
次流れ渦、漏洩渦を低線化することができ、軸流流体Ｐ
ｓ械の効率を大巾に同上することができる。
第１図は、動翼構造を説明するための説明図、第２図は
２次流れ渦を説明するための説明図、第６図は漏洩渦を
説明するための説明図、第４図は本発明の一実施例を示
す説明図、第５図は本発明の他の実施例を示すための説
明図、第６図は本発明のさらに他の実施例を示すための
説明図である。 ４ ・・・・・・動翼 ５ ・・・・・・回転子 ６ °゛°°°° ケーシング ７．９・・・溝 ８ ・・・・・・突起 （７３１７）代理人弁理士 則 近 憲 佑（ほか１名
） 第２図
２次流れ渦を説明するための説明図、第６図は漏洩渦を
説明するための説明図、第４図は本発明の一実施例を示
す説明図、第５図は本発明の他の実施例を示すための説
明図、第６図は本発明のさらに他の実施例を示すための
説明図である。 ４ ・・・・・・動翼 ５ ・・・・・・回転子 ６ °゛°°°° ケーシング ７．９・・・溝 ８ ・・・・・・突起 （７３１７）代理人弁理士 則 近 憲 佑（ほか１名
） 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ケーシングのほぼ中心に配設される回転子と、この
回転子に固着され先端を前記ケーシングと一定間隔をお
いて配設される動翼と、前記ケーシングに、かつ、前記
動翼の先端を流れる流体の絶対速度ベクトルの方向とほ
ぼ等しい方向に形成される溝または突起とを備えたこと
を特徴とする軸流流体機械の動翼構造。 ２、溝または突起は、動翼の先端を流れる流体の絶対速
度ベクトルの方向に沿って湾曲していることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の軸流流体機械の動翼構造
。 ３、溝または突起は、直線的に形成されていることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の軸流流体機械の動
翼構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20951481A JPS58113504A (ja) | 1981-12-26 | 1981-12-26 | 軸流流体機械の動翼構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20951481A JPS58113504A (ja) | 1981-12-26 | 1981-12-26 | 軸流流体機械の動翼構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58113504A true JPS58113504A (ja) | 1983-07-06 |
Family
ID=16574049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20951481A Pending JPS58113504A (ja) | 1981-12-26 | 1981-12-26 | 軸流流体機械の動翼構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58113504A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59168202A (ja) * | 1983-03-08 | 1984-09-21 | エム・テ−・ウ−・モト−レン−・ウント・ツルビ−ネン−ウニオ−ン・ミユンヘン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | 多段式タ−ビン |
| US5762733A (en) * | 1990-08-10 | 1998-06-09 | Bridgestone Corporation | Pneumatic radial tires including a tire component containing groups of reinforcing elements |
| EP0894945A2 (de) | 1997-07-29 | 1999-02-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Turbine, sowie Turbinenschaufeln |
| EP0894944A1 (de) * | 1997-07-29 | 1999-02-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Turbinenbeschaufelung |
| EP2202385A1 (fr) | 2008-12-24 | 2010-06-30 | Techspace Aero S.A. | Traitement de carter de compresseur de turbomachine consistant en une rainure circulaire décrivant une ondulation en vue de contrôler les tourbillons de tête d'aubes |
| JP2011106474A (ja) * | 2011-03-04 | 2011-06-02 | Toshiba Corp | 軸流タービン段落および軸流タービン |
| WO2012160586A1 (ja) * | 2011-05-20 | 2012-11-29 | 株式会社 日立製作所 | ターボ機械のケーシングシュラウド |
| US10064470B2 (en) | 2015-12-11 | 2018-09-04 | Dyson Technology Limited | Motor and a hair care appliance comprising a motor |
-
1981
- 1981-12-26 JP JP20951481A patent/JPS58113504A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59168202A (ja) * | 1983-03-08 | 1984-09-21 | エム・テ−・ウ−・モト−レン−・ウント・ツルビ−ネン−ウニオ−ン・ミユンヘン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | 多段式タ−ビン |
| US5762733A (en) * | 1990-08-10 | 1998-06-09 | Bridgestone Corporation | Pneumatic radial tires including a tire component containing groups of reinforcing elements |
| US5766384A (en) * | 1990-08-10 | 1998-06-16 | Bridgestone Corporation | Pneumatic radial tires including a tire component containing groups of reinforcing elements |
| US5824171A (en) * | 1990-08-10 | 1998-10-20 | Bridgestone Corporation | Pneumatic radial tires including a tire component containing groups of reinforcing elements |
| US5827381A (en) * | 1990-08-10 | 1998-10-27 | Bridgestone Corporation | Pneumatic radial tires including a tire component containing groups of reinforcing elements |
| EP0894945A2 (de) | 1997-07-29 | 1999-02-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Turbine, sowie Turbinenschaufeln |
| EP0894944A1 (de) * | 1997-07-29 | 1999-02-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Turbinenbeschaufelung |
| EP0894945A3 (de) * | 1997-07-29 | 2000-07-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Turbine, sowie Turbinenschaufeln |
| EP2202385A1 (fr) | 2008-12-24 | 2010-06-30 | Techspace Aero S.A. | Traitement de carter de compresseur de turbomachine consistant en une rainure circulaire décrivant une ondulation en vue de contrôler les tourbillons de tête d'aubes |
| JP2011106474A (ja) * | 2011-03-04 | 2011-06-02 | Toshiba Corp | 軸流タービン段落および軸流タービン |
| WO2012160586A1 (ja) * | 2011-05-20 | 2012-11-29 | 株式会社 日立製作所 | ターボ機械のケーシングシュラウド |
| JP5630576B2 (ja) * | 2011-05-20 | 2014-11-26 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ガスタービン |
| US10064470B2 (en) | 2015-12-11 | 2018-09-04 | Dyson Technology Limited | Motor and a hair care appliance comprising a motor |
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