IT8267002A1

IT8267002A1 - Stadio di turbina

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Publication number: IT8267002A1
Application number: ITTO1982A067002A
Authority: IT
Original assignee: Alsthom Atlantique
Priority date: 1981-01-05
Filing date: 1982-01-04
Publication date: 1983-07-04
Also published as: US4778338A; EP0068002A1; WO1982002418A1; US4832567A; DE3169495D1; EP0068002B1; JPH023003B2; IT8267002A0; ZA8234B; IT1154402B; JPS57502074A; ATE12291T1

Description

La presente invenzione si riferisce ad uno stadio di turbina comprendente una griglia fissa circolare seguita da una griglia mobile circolare, ciascuna griglia essendo dotata di palette montate tra un pavimento ed un tetto.

Questa successione di palette definisce quindi una serie di canali percorsi da un fluido, ogni canale essendo delimitato da due palette consecutive, e dal tetto e dal pavimento.

E1 noto che, in un dato canale, sufficientemente lontano dalle sue pareti, i filetti del fluido seguono traiettorie sensibilmente parallele alle pareti del canale formate dalle palette, in intradosso per 1' una ed in estradosso per l1 altra.

In tutti i punti di questa traiettoria ,la forza centrifuga che si esercita su una particella si trova equilibrata dalle forze di pressione. Pertanto, globalmente 1' intradosso della paletta si trova ad una pressione maggiore rispetto all' estradosso .

E' inoltre noto che, nello strato limite situato nelle vicinanze del pavimento e del tetto, le velocit? del fluido sono piccole; pertanto, gli sforzi creati dalla pressione non essendo pi? equilibrati, le traiettorie dei filetti sono costituite da curve perpendicolari alle curve isobariche e vanno in ciascun canale dall1 intradosso all1 estradosso, con un vero e proprio slittamento ben noto agli esperti( figura 1).

Questo slittamento genera un turbine in senso trigonometrico sul tetto del canale ed in sen so opposto sul pavimento per un osservatore posto a valle della griglia di palette della figura 1.

Queste perturbazioni sono accompagnate da perdite notevoli, note sotto il nome di perdite secondarie, le quali alterano tanto pi? il rendimento di una griglia di palette quanto il rapporto tra al_ tezza delle palette e corda ? piccolo.

Si pu? qui notare, che, nel caso di una griglia di palette fissa di forma circolare, l1 effetto del gradiente radiale di pressione statica.?: che si sviluppa i.n uscita, quando la circolazione del fluido nella meridiana ? cilindrico, conico o di debole curvatura, viene a sovrapporsi al fenomeno descritto sopra.

Questo gradiente, che risulta dalla accelerazione centrifuga dovuta alla componente periferica d?lia velocit? assoluta in uscita dalla griglia aumenta 1' importanza del turbine secondario verso il tetto e la diminuisce verso il pavimento (figura 2) poich? la pressione statica cresce radialmente dalla base verso il vertice della griglia.

L1 evoluzione della pressione statica tra griglie in funzione del raggio presenta 1' andamento della curva piena continuamente crescente della figura 3?

La pendenza della curva alla base ed al vertice ? uguale a:

2

V

u (1) dr r

dove : P e la pressione statica tra griglie

r e il raggio

la massa specifica del fluido

V ? la componente tangenziale della veu

locit? assoluta del fluido tra le griglie.

Il senso della variazione radiale della pressione statica, la quale diminuisce dal vertice alla base, amplifica il vortice secondario verso il tetto e vi si oppone sul pavimento, come si pu? vedere dalla figura 2.

Nel caso classico di un pavimento e di un tetto a vene lineari, il senso della variazione radiale della pressione statica tra griglie ? quindi sfavorevole al tetto e favorevole alla base. Tuttavia, il valore assoluto del gradiente radiale di pressione statica alla base non ? necessariamente uguale a quello necessario per minimizzare le perdite alla base.

L ' invenzione si riferisce ad uno stadio di turbina comprendente una griglia fissa circolare seguita da una griglia mobile circolare, ogni griglia essendo dotata di palette montate tra una base ed un tetto a simmetria di rivoluzione attorno allo asse della turbina, il passo delle palette della griglia fissa essendo L al tetto ed L alla base,

S B

mentre qui l1 angolo di uscita del getto di fluido dalla griglia fissa col piano d.i questa griglia ? 0< al livello del tetto ed al livello della 1S 1B

base, dove la distanza all' asse del tetto va diminuendo dall' ingresso alla griglia fissa verso la uscita dalla medesima dove assume un valore r , per S

poi crescere dall' ingresso della griglia mobile, dove possiede il valore r fino all1 uscita della

S

stessa griglia mobile.

Un simile stadio di turbina ? noto dal Brevetto britannico N? 596.784?

Nello stadio descritto nel Brevetto britannico, la curvatura del tetto e della base ? calcolata in modo tale che la pressione sia costante nello spazio tra le griglie ( all1 uscita dalla griglia fissa), orientata dal basso verso l1 alto in questo spazio, cio? in modo tale che ilgradiente radiale di pressione statica sia nullo.

Nello stadio di turbina conforme ali' invenzione, la curvatura meridiana del tetto al livel_ lo del piano separatore delle griglie ? sensibilmen uguale a:

cotg o( cos oC c

1S 1S

r 4 Ls sen o(is

S

Cos? i gradienti di pressione statica tra griglie, in direzione radiale ed in direzione tangenziale nelle vicinanze del tetto sono uguali, il che ha 1' effetto di limitare la zona perturbata al tetto ad una sezione di passaggio di flusso relativamente piccola.

L1 invenzione si riferisce pure ad uno stadio di turbina comprendente una griglia fissa circolare seguita da una griglia mobile circolare comprendenti palette montate tra la base ed il tetto, con simmetria di rivoluzione attorno all' asse della turbina, il passo delle palette della griglia fissa essendo L al livello del tetto e L al li-

S B

vello della base, mentre 1' angolo di uscita del getto di fluido dalla griglia fissa rispetto al piji no di questa griglia ? ?( al livello del tetto e OC al livello della base, la distanza rispetto 1B

all1 asse della base variando in modo continuo tra 1' ingresso della griglia fissa e 1' uscita della medesima, dove raggiunge un valore estremo r , per variare in senso opposto e sempre in modo continuo dall1 ingresso della griglia mobile, dove possiede il valore r fino all'; uscita della stessa griglia B

mobile.

Questo stadio di turbina ? noto dallo stes so Brevetto britannico N? 596.784-Nello stadio di turbina conforme all' invenzione, la curvatura lungo un piano meridiano della base della griglia fissa al livello del piano separatore tra griglie ? sensibilmente uguale alla differenza :

cos 0/ cotg D<

1B 1B

4 L sen ?( r

B 1B B

i1 valore estremo r^ essendo un valore minimo quando la differenza ? negativa ed un massimo quando ? posit iva.

Quindi , nelle vicinanze della base, il gr<? diente radiale di. pressione statica tra le griglie non ? nuIlo, come nel Brevetto britannico, ma ? ugua la al gradiente tangenziale di pressione statica intergriglia, il che produce l1 effetto di limitare la zona perturbata al livello della base in una sezione di passaggio di flusso relativamente piccola.

Naturalmente, secondo 1' invenzione ? possibile combinare i due accorgimenti relativi al tetto ed alla base, in modo da limitare le zone perturbate sia al livello del tetto che al livello della base in una sezione di passaggio di flusso relativamente piccola.

Secondo una prima variante dell1 invenzione, quando mezzi sono previsti per diminuire di un fattore X ( con X X 1 ) il gradiente tangenziale di pressione statica nelle vicinanze del tetto all' uscita dalla griglia fissa, la curvatura meridiana del tetto della griglia fissa al livello del piano intergriglia ? sensibilmente uguale a:

2 .

cotg (A cos

1S 1

r ? 4L sen (X S

e cos? 1' eguaglianza tra i gradienti di pressione statica radiale e tangenziale in uscita dalla griglia fissa nelle vicinanze del tetto.viene mantenuta.

Secondo una seconda variante dell1 invenzione, quando sono previsti mezzi per diminuire di un fattore ? ' ( X1 l) il gradiente di pressione statica tangenziale nelle vicinanze della base alla uscita della griglia fissa, la curvatura meridiana della base della griglia fissa al livello del piano separatore delle griglie ? sensibilmente uguale al valore assoluto della differenza:

, 2

cos vA cotg (yL

_ 1_ _ 1B_ s ^ 1B_

X 4? ,LB sen20<.1B rB

il valore estremo r essendo un minimo quando la dif B ? ferenza ? negativa ed un massimo quando ? positiva, mantenendo cos? 1' eguaglianza tra i gradienti di pressione statica radiale e tangenziale nelle vicinanze della base all' uscita della griglia fissa.

Secondo una realizzazione preferenziale dell' invenzione, lo stadio di turbina comprende le due varianti associate, il che permette, da un lato, di diminuire I1 intensit? dei vortici al livello del tetto e della base, e, dall?' altro lato, di limitarli ad una zona stretta.

Preferibilmente, la distanza del tetto dal 1 1 asse varia secondo una curva che presenta un massimo all' ingresso della gr?glia fissa ed all1 uscita della griglia mobile ed un minimo nel piano separatore tra griglie.

Nello stesso modo, la distanza della base all1 asse varia secondo una curva che presenta:

- un massimo nel piano separatore associato ad un minimo all1 ingresso della griglia fissa e all1 uscita della griglia mobile, oppure:

- un minimo nel piano separatore associato ad un massimo all' ingresso della griglia fissa e all1 uscita della griglia mobile.

E' tuttavia possibile, per ottenere una maggiore facilit? di fabbricazione, sostituire le linee meridiane curve del tetto e della base della griglia mobile con segmenti di retta.

La presente invenzione verr? meglio compre sa alla luce della descrizione seguente e delle figu re allegate.

Le figure 1 e 2 rappresentano una parte di una griglia fissa in uno stadio di turbina classico.

La figura 3 rappresenta le curve di variazione della pressione tra le griglie in funzione de.1 la distanza r dall' asse.

La figura 4 rappresenta schematicamente una griglia fissa appartenente'ad uno stadio di turbina conforme all1 invenzione.

La figura 5 rappresenta una sezione di una griglia fissa conforme alla figura 4, presa al livel lo del tetto.

La figura 6 rappresenta una sezione di una griglia fissa conforme alla figura 4, presa al liv^l lo della base.

La figura 7 rappresenta una prima realizzazione dello stadio di turbina conforme all' invenzione

La figura 8 rappresenta una seconda realiz; zazione dello stadio di turbina conforme all1 invenzione

La figura 9 rappresenta una terza realizzazione dello stadio di turbina conforme all' invenzione

La figura 10 rappresenta una quarta reali^ zazione dello stadio di turbina conforme all1 invenzione

La figura 11 rappresenta una quinta realiz; zazione dello stadio di turbina conforme all1 invenzione

Le figure 12 e 13 rappresentano una versio ne semplificata delle realizzazioni conformi alle fi gure 10 e 11

Le figure 14 e 15 rappresentano una turbina modificata sempre conformemente all1 invenzione, comprensiva di mezzi per ridurre il gradiente di pres sione statica tangenziale al livello della griglia fissa .

Sulla figura 1, sono state rappresentate due palette A e B che fanno parte di una griglia fijs sa e la cui base ? fissata su un supporto 1, mentre 1 ' estremit? ? fissata su un tetto 2. La base ed il tetto sono generalmente costituiti da superfici cilindriche o troncoconiche.

L1 intradosso della paletta B, 1' estradosso della paletta A, la base 1 ed il tetto 2 definiscono un canale 3?

In questo canale, lungo dalle pareti, il flusso avviene secondo filetti sani, come (c). Al contrario, al contatto del tetto e della base, i filetti del fluido sono perpendicolari alle isobare e seguono le direzioni rappresentate in (1), (m) e poi cominciano a turbinare appena urtano 1' estradosso della paletta A.

Sulla figura 2 ? stata indicata la pressione statica ?^ nelle vicinanze del tetto, assieme alla pressione p nelle vicinanze della base della B

griglia a palette fisse, all'uscita della stessa gri^ glia fissa.

La pressione p ? superiore alla pressione p^, per cui, nelle vicinanze del tetto il vortice secondario viene amplificato, mentre si trova invece ridotto nelle vicinanze della base.

La pressione statica diminuisce costantemente dal tetto alla base.

L' evoluzione della pressione radiale statica tra le griglie di una turbina classica ? stata rappresentata sulla figura 3 dalla curva piena schematica che parte da r , raggio della base nel piano B

separatore tra le griglie e va fino a r , raggio del tetto nello stesso piano, mentre la curva tratteggila ta indica l1 evoluzione desiderata.

Sulla figura 4 ? stato indicato il risultato da raggiungere all' uscita di una griglia a palette fisse.

Per limitare la zona perturbata ad una sezione di passaggio del flusso relativamente piccola, al livello del tetto e/o della base, ? necessario realizzare 1' uguaglianza tra i valori assoluti dei dp gradienti di pressione statxca tangenziale ? ? e dt radiale al livello del tetto e/o della base aldr

1' uscita della griglia fissa.

Al livello del tetto e quindi necessario che :

J?E. AR.

dt dr

mentre al livello della base, e necessario che: i \ I \ l ,

! dp \ . Ip do 1

dt | E-B \ dr U

dove ?dp \ ? orientato dalla base verso il tetto dr/s

e _d? ? orientato dal tetto verso la base. dr

B

Per raggiungere questo risultato, la irteridel tetto

diana e/o della base delia griglia fissa deve avere una forma incurvata.

Sulla figura 5> ? stata rappresentata una sezione cilindrica, del vertice delle palette A e B di una griglia fissa.

L' angolo d indica 1' angolo di arrivo J.O

del getto ( nella griglia mobile successiva) con il fronte della griglia al livello del tetto, la ve locit? assoluta tra griglie, V la componente tangen u ? ziale di questa velocit? assoluta e V la proiezioni

ne di questa velocit? nel piano meridiano.

rappresenta il passo delle palette al l^L vello del tetto, 1' angolo (X si calcola molto faciJL

1S

mente dalla relazione relativa a sen f

1S

( dove o ? la larghezza del collo compreso tra le palette A e B nelle vicinanze del tetto

Sulla figura 6 ? stata rappresentata una sezione cilindrica della base delle paiette A e B in una griglia fissa.

L1 angolo ^ indica 11 angolo di arrivo 1B

del getto ( nella griglia mobile successiva) rispetto al fronte della griglia,

Il passo delle palette A e B al livello deJL la base ? L , la larghezza del collo ? & , l1 angolo

D B

C\ si calcola molto facilmente a partire dalla rela 1B -zione :

sen iB

1B

B

Calcoliamo ora i raggi di curvatura da dare alle linee curve meridiane relative alla base ed al tetto all' uscita della griglia fissa ( cio? nel piano separatore tra griglie).

Il gradiente radiale di pressione statica tra griglie ? determinato dalla seguente formula:

V

dp /v p. u

(2)

r?r \ e R

dove V ? la velocit? assoluta tra griglie nel piano m

meridiano, 1_ la curvatura meridiana dei filetti del R

fluido .

?, r,^> hanno lo stesso significato rispetto all1 equazione (1).

R ? negativo nell' equazione (2) quando la meridiana si avvicina all1 asse e R ? positivo quando la meridiana si allontana dallo stesso asse.

Inoltre, ? noto che:

?R /v JL? _ _ (3) dt 2 L/ cos Di

dove o( ? 11 angolo di arrivo del getto rispetto al

fronte della griglia al livello r e L ? la distanza

tra due palette consecutive disposte allo stesso li

vello .

Il coefficiente 1/2 ? sperimentale e ? ? ?

la caduta di pressione nella griglia fissa.

Ora, secondo la legge di Bernouilli :

Ap = ? ?V 2

1 (4)

2 2

Inoltre V V

u m (5) Facendo uguali i valori di Ir?p I e dp I Ir?r I dt I si trova :

2 2

f p V V ( V V ) . cos?^ ., .

] f _ u _ m 1 (0 ; I r ' R

col segno(+)per la base ed il segno (-) per il tetto

Siccome m ^ , dividendo tutti : mem-= tg

V 1

u 2

bri per p si ottiene: V

f (l cos

\ V 2 tf

u m

4L (7) V2 R

m

cos cotg ?(

e :

2 (8) R -4 L sen D(1

Sulla figura 7 ? stato rappresentato in se?

zione uno stadio di turbina nel quale ? stato minimiz

zato 1' effetto delle perdite secondarie nelle vicinan

ze del tetto. Il fluido, ad esempio vapore, scorre nel senso della freccia, da destra verso sinistra.

Lo stadio comprende una griglia fissa 4 guita da una griglia mobile 5-La griglia fissa comprende le palette 6, montate tra una base 1 ed un tetto 2.

La griglia mobile 5 comprende le palette 7 montate tra una base 11 ed un tetto 12.

Il tetto 2 della griglia 4 ? costituito da una superficie di rivoluzione attorno all' asse della turbina, la cui curva meridiana ? costituita da un semiarco di sinusoide la quale si avvicina allo asse, dall' ingresso all1 uscita.

Il tetto 12 della griglia 5 ? sensibilmente simmetrico a11,' altro tetto 2 rispetto al piano separatore delle griglie, il quale si trova perpendi^ colare all1 asse della turbina.

La curvatura della meridiana del tetto nel piano separatore ?:

1 cotg ex cos

1S oc 1S

R 4 L^ sen2 1S

Sarebbe possibile, al posto del semiarco di sinusoide prendere per la meridiana 12 un segmento di retta inclinato che vada allontanandosi dall1 asse dall1 ingresso ( dove si trova ad una distanza r ) verso 1' uscita della griglia mobile 5.

Nella realizzazione della figura 7, la base ? quella di una turbina di tipo classico.

Sulle figure. 8 e 9, ? stato rappresentato in sezione uno stadio di turbina conforme all1 invenzione, nel quale ? stato minimizzato 1' effetto delle perdite secondarie nelle vicinanze della base.

I numeri di riferimento sono quelli dei riferimenti della figura 7 nei quali ? stato aggiunto 100.

Nel caso della figura 8, la base 101 della griglia fissa 104 ? una superficie di rivoluzione attorno all' asse della turbina, la cui linea meridiana ? costituita da un semiarco di sinusoide che si avvicina progressivamente all' asse, dall' ingres so verso 1' uscita.

La base 111 della griglia mobile 105 ? seri sibilmente simmetrica della base 101 rispetto al piti no separatore.

Sarebbe possibile, come nel caso della figura 7, sostituire 1( arco di sinusoide della meridiana della base 111 da una retta inclinata che vada allontanandosi dall1 asse della turbina, dall1 in gresso ( dove si trova ad una distanza r ) all1 usci B

ta della griglia mobile 105?

La curvatura della base nel piano separat ore ?:

cos o( cotg o(

J. 1B 1B

R

4 V en ^ 1B

Sulla figura 9, la r?ifferenza tra:

cA 2

COS cotg

1B e o41B ? positiva per 2

4 L sen

B 1B

cui la meridiana della base 101 ' ? per la griglia fissa 104 un semiarco di sinusoide che si allontana dall1 asse, dall1 ingresso verso 11 uscita della gri glia.

La meridiana della base 111' della griglia mobile 105 ? simmetrica della meridiana della base 101' rispetto al piano separatore. Sarebbe anche qui possibile avere una meridiana formata da un segmento di retta inclinato che si avvicina all1 asse, dallo ingresso ( ove si trova distante di r ) verso 1' u-B

scita della griglia mobile 105?

La curvatura della base nel piano separatore ?:

cos cotg CK

1B 1B R

4 V en

Sulla figura 10, ? stato rappresentato uno stadio di turbina conforme all1 invenzione con un tetto simile a quello dello stadio della figura 7 ed una base simile a quello della figura 8. I numeri di riferimento sono stati aumentati di 200 rispetto ?' quelli della figura 7?

Nello stesso modo, sulla figura 11 ? stato rappresentato uno stadio di turbina conforme all' in venzione con un tetto simile a quello dello stadio di turbina della figura 7 ed una base simile a quella dello stadio della figura 9- I numeri di riferimento sono stati aumentati di 300 rispetto a quelli della figura 7-Le figure 12 e 13 sono varianti delle figure 10 e 11, nelle quali le meridiane della base 311, o rispettivamente 311? e del tetto, 312 della griglia mobile 305 sono costituite da delle rette.

Sulla figura 14, ? stata rappresentata una sezione di una griglia fissa con una superficie di rivoluzione attorno all' asse, comprensiva di nieizi per diminuire le perdite secondarie in ciascun canale limitato dall1 estradosso 401 di una paletta A e dall? intradosso 402 di una paletta B. Questi mezzi sono descritti, ad esempio, nel Brevetto belga dal numero 677?969?

In 403, ? stato scavato il tetto e/o la ba se nelle vicinanze dell1 estradosso della paletta A, il che porta ad una diminuzione locale della sovrappressione in corrispondenza della base e/o del tetto In modo simile, ? stato aggiunto materiale in 401 sulla base e/o sul tetto nelle vicinanze del-1' intradosso della paletta B, il che provoca una diminuzione locale della depressione al livello della base e/o del tetto.

Si ottiene pertanto una diminuzione della differenza di pressione tra intradosso ed estradosso, il che permette di ottenere una diminuzione delle perdite secondarie.

La forma interna della griglia fissa presenta pure una periodicit? 2??/?^ radianti, N essendo il numero delle palette della direttrice. Tuttavia, nel piano di uscita della griglia perpendicolare all1 asse, 1' insieme dei canali ? tangente ad una superficie di rivoluzione attorno all' asse. In altri termini, in questo piano di uscita la vena diventa assimmetrica.

Grazie a questi mezzi, si diminuisce di un fattore ?? gradiente di pressione statica tangenziale nelle vicinanze del tetto e/o ?ncora -, di un fattore ^ 1, il gradiente di pressione statica tangenziale nelle vicinanze della base all1 uscita della griglia fissa.

Per applicare 1' invenzione ai casi in cui il gradiente tangenziale ? diviso per ? f ? sufficiente applicare la seguente formula:

cos cotg ^

1 1 1 (9)

R A 4 L sen ?(

Tutte le formule calcolate per la curvatura degli stadi rappresentati nelle figure 1 a 13 sono valide alla condizione di moltiplicare con:

cos <y

1/^\(oppure l/? ')> il termine in -4 L sen o(.

.1

Per fabbricare una simile griglia fissa dp (figura 15) nella quale sono stati diminuiti ~~?

dt e , si possono utilizzare pezzi 40S disposti sul dr ? tetto ( ed altri pezzi disposti analogamente sulla base) della griglia. Ogni pezzo 405 termina in 403 sull' estradosso della paletta A ed in 404 sull1 .intradosso della paletta B. E': stato rappresentato con linea tratteggiata il contorno del pezzo che sarebbe stato possibile utilizzare per realizzare le griglie rappresentate nelle figure 7 a 13* nelle quali non ? stato previsto alcun mezzo per diminuire le perdite secondarie nel rapporto A oppure A'. ;Altri mezzi diversi da uno svuotamento o un apporto di materiale possono essere utilizzati per diminuire il gradiente di pressione statica tangenziale, e quindi per diminuire le perdite secondarie in una griglia fissa. Alcuni di questi mezzi sono ad esempio descritti nelle domande PCT pubblicate il 17 aprile 1980 sotto il N? WO 80/00728 e WO 80/00729. ;RIVENDICAZIONI ;1. Stadio di turbina, comprendente una gri glia fissa circolare (4) seguita da una griglia mobile circolare (5)> ognuna delle griglie (4,5) comprendendo delle palette (6, 7) montate tra una base (1,11) ed un tetto (2,12), a simmetria di rivoluzione attorno all1 asse della turbina, il passo delle palette (6) della griglia fissa (4) essendo L al li S ;vello del tetto (2) e L al livello della base (1) ;B ;e 1' angolo di uscita del getto di fluido dalla griglia fissa,essendoO^ col piano di questa griglia 1? ;al livello del tetto (2) e al livello della base (1), nel quale la distanza rispetto all' asse del tetto (2) va diminuendo dall1 ingresso della griglia fissa (4) verso 1' uscita della griglia fissa (4), dove prende un valore r per poicrescere dall' ingresso della griglia mobile (5), dove ha il valore r fino all1 uscita della griglia mobile (5), carato ;terizzato dal fatto che la curvatura meridiana del tetto (2) della griglia fissa (4) al livello del piji no di separazione tra le griglie ? sensibilmente uguale a: ;_ cotgV ls _ ^1S ;??! 4 LssenV ls ;;2. Stadio di turbina comprendente una griglia fissa circolare (104) seguita da una griglia mobile circolare (105), comprendenti delle palette (106, 107) montate tra un tetto ed una base a simmetria di rivoluzione attorno all' asse della turbina, il passo delle palette della griglia fissa (104) essendo L al livello del tetto (102) e L al ;S B ;livello della base (101, 1011) e 1' angolo di uscita del getto di fluido dalla griglia fissa (104) rispetto al piano di questa stessa griglia (104) esseri do ()( al livello del tetto (102) e ^ al livello XO -L15 ;della base (101, 101'), nel quale la distanza rispet to all' asse della base (101, 101') varia in modo continuo dall1 ingresso della griglia fissa (104) aJ. ;1? uscita della suddetta griglia fissa (104), dove raggiunge un valore estremo r per poi variare in ;B ;senso opposto dall1 ingresso della griglia mobile (105)i dove vale r fino all1 uscita della stessa 5 B ;griglia mobile (105), caratterizzato dal fatto che la curvatura meridiana della base (101, 101') della griglia fissa (101) al livello del piano separatore tra le griglie ? sensibilmente uguale alla differencos ? cotg2 ;1B 1B ;za : ;4 LBsen 0t1B ;;il valore estremo r essendo un minimo quando la dif B ;ferenza ? negativa ed una massimo quando la d.ifferen za ? positiva. ;3. Stadio di turbina, comprendente una gr_i glia fissa circolare (204) seguita da una griglia mobile circolare (205), ognuna delle griglie (204, 205) comprendendo delle palette (206, 207) montate tra una base ed un tetto con simmetria di rivoluzione attorno all' asse della turbina, il passo delle palette (206) di una griglia fissa considerata essen do L al livello del tetto e L al livello della ba-S B ;se (201, 201') e l1 angolo di uscita del getto di fluido essendo (X al livello del tetto (202) eX 1S 1B al livello della base (201, 201'), nel quale, da un lato, la distanza rispetto all' asse del tetto (202, 212) va diminuendo dall' ingresso della griglia fis sa (204) all' uscita della suddetta griglia fissa, dove assume un valore uguale a r , per poi crescere dall' ingresso della griglia mobile (205) dove vale r , fino all1 uscita della suddetta griglia mobile D ;(205), e dall' altro lato, la distanza rispetto allo asse della base (201, 211, 201', 211') varia in modo continuo dall' ingresso della griglia fissa (204) al. ;1' uscita della medesima griglia fissa (204), dove assume un valore estremo r , per poi variare in sen ;B ;so opposto in modo continuo dall' ingresso della gri. glia mobile (205), dove vale r fino all1 uscita del la suddetta griglia mobile (205), caratterizzato dal fatto che la curvatura meridiana del tetto (202) del. la griglia fissa (204) al livello del piano separato re tra le griglie ? sensibilmente uguale a: ;cotg2<5( ?c cos o( ;;1S 1S ;4 Ls sen 0<ls ;;e dal fatto che la curvatura meridiana della base (201, 2011) della griglia fissa (204) ? sensibilmente uguale , al livello del piano separatore, alla differenza : ;cos o( co ;1B ts2 o(1B ;4 LB sen 0<1B ;B ;il valore estremo r essendo un minimo quando la dij: ;B ;ferenza negativa ed un massimo quando la differenza ? positiva. ;4? Stadio di turbina comprendente una griglia fissa circolare seguita da una griglia mobile circolare (5), ognuna delle griglie (4,5) comprenden do delle palette (6,7),.montate tra una base (1,11) ed un tetto (2, 12), con simmetria di rivoluazione attorno all' asse della turbina, il passo delle palette essendo per la griglia fissa (4) di L al livello del tetto e di L al livello della base e l? B ;angolo di uscita del getto del fluido dalla griglia fissa (4) rispetto al piano di questa griglia essendo 0^ al livello del tetto (2) e 0^ al livello del la base (1), nel quale la distanza rispetto all1 asse del tetto (2) va diminuendo dall1 ingresso della griglia fissa (4), verso 1' uscita della suddetta griglia fissa (4), dove prende il valore r , per poi crescere dall' ingresso della griglia mobile (5), dj3 ve vale r fino all1 uscita della griglia mobile (5), caratterizzato dal fatto che sono previsti dei mezzi (403, 404) per diminuire di un fattore ^ ( A^)>1) il gradiente di pressione statica tangenziale nelle vicinanze del tetto all1 uscita della griglia fissa (204)j e dal fatto che la curvatura merdiana del tet to (2) della griglia fissa (4) al livello del piano separatore ? sensibilmente uguale a: ;cot?Z 1S _ i_ coe ?<1S ;rs ? 4 Ls Se"2<*is 5. Stadio di turbina, comprendente una gri glia fissa circolare (104), seguita da una griglia mobile circolare (105), ciascuna delle quali compren de delle palette (106, 107), montate tra una base ed un tetto con simmetria di rivoluzione attorno all1 asse della turbina, il passo delle palette (106) della griglia fissa (104) essendo uguale ad L al li_ vello del tetto (102) ed a L al livello della base

B

(101, 101'), e 1' angolo di uscita del getto del flu? do dalla griglia fissa (104) rispetto al piano di questa griglia (104) essendo uguale a ?(^ al livel^ lo del tetto (102) ed a C>^ al livello della base

1B

(101, 1011), nella quale la distanza rispetto allo asse della base (101, 1011) varia in modo continuo dall' ingresso della griglia fissa (104) verso la uscita della suddetta griglia fissa (104), dove rag giunge un valore estremo r , per poi variare in

B

senso opposto, sempre in modo continuo, dall' ingres so della griglia mobile (105), dove vale r^ fino al-1' uscita della griglia mobile (105), caratterizzato dal fatto che sono previsti dei mezzi (403, 404) per diminuire di un fattore ( X'^ l) il gradiente di pressione statica tangenziale nelle vicinanze della base all' uscita della griglia fissa (104), e dal fatto che la curvatura meridiana della base (.101, 101') della griglia fissa (104) ? sensibilmente ugua le, al livello del piano di separazione, alla differem a:

cos 0^ cotg ?<

1B 1B ?' 4 LB sen (X1B B

il valore estremo r^ essendo un minimo quando la dif[ ferenza ? negativa ed un massimo quando la differenza ? positiva.

6. Stadio di turbina, comprendente una gri glia fissa circolare (204) seguita da una griglia mc> bile circolare (205), ogni griglia (204, 205) comprendendo delle palette (206, 207) montate tra un tetto ed una base, con simmetria di rivoluzione attorno all' asse della turbina, il passo delle palet te (206) della griglia fissa essendo uguale a L al livello del tetto (202) ed a al livello della base (201, 201') e 1' angolo di uscita del getto del fluido dalla griglia fissa (204) rispetto al piano di questa griglia (204) essendo uguale a al li-1? vello del tetto (202) ed a al livello della base

1B

(201, 201'), nel quale, da un lato, la distanza rispetto all' asse del tetto (202, 212) va diminuendo dall1 ingresso della griglia fissa (204) all1 uscita della suddetta griglia fissa (204), dove prende un valore r , per poi crescere dall' ingresso della 2

griglia mobile (205)> dove vale r fino all1 uscita o

della griglia mobile (205), e, dall' altro lato, la distanza rispetto all' asse della base (201, 211, 201', 211') varia in modo continuo dall' ingresso della griglia fissa (204) verso 1' uscita della suddetta griglia fissa (204), dove raggiunge un valore estremo r per poi variare in senso opposto, sempre B

in modo continuo, dall' ingresso della griglia mobile (205), dove vale r fino all1 uscita della griglia

JD

mobile (205), caratterizzato dal fatto che sono previsti dei mezzi (403, 404) per diminuire il gradiente di pressione statica tangenziale all1 uscita della griglia fissa (204) di un valore ^ (? > 1) nelle vicinanze del tetto e di un fattore ? ' ( ?'^ 1) nelle vicinanze della base, e dal fatto che la curvatura meridiana del tetto della griglia fissa al livello del piano separatore ? sensibilmente uguale a:

cotg cos &

1S 1S ? 4 Ls san20ils

ed inoltre dal fatto che.la curvatura meridiana della base della griglia fissa al livello del piano separatore ? sensibilmente uguale alla differenza:

cos0^? cotg c<

1B 1B ?' 4 LB Sen ^ IB

il valore estremo r^ essendo un minimo quando la di_f ferenza ? negativa ed un massimo quando la differenza ? positiva.

7- Stadio di turbina, conforme ad una delle rivendicazioni 1, 3, 4 e 6, caratterizzato dal fatto che la distanza rispetto all' asse del tetto (2, 12) varia secondo una curva che presenta un massimo all' ingresso della griglia fissa (4) ed alla uscita della griglia mobile (5) ed un minimo nel pia no separatore.

Claims

8. Stadio di turbina conforme ad una delle rivendicazioni 2, 3, 5 e 6, caratterizzato dal fatto che la distanza rispetto all' asse della base (1,11) varia secondo una curva che presenta un massimo, oppure rispettivamente un minimo,all' ingresso della griglia fissa (4) ed all' uscita della griglia mobile (5) ed un minimo, oppure rispettivamente un massi. mo,nel piano separatore.

9. Stadio di turbina conforme ad una delle rivendicazioni 1,3, 4 e ?, caratterizzato dal fatto che la distanza rispetto all1 asse del tetto (302) della griglia fissa (304) varia secondo una curva che presenta un massimo all' ingresso della griglia fissa (304) ed un minimo nel piano separatore, mentre la distanza rispetto all1 asse del tetto (312) della griglia mobile (305) cresce linearmente a partire da un valore minimo raggiunto nel piano separatore.

10. Turbina ad alto rendimento conforme ad una delle rivendicazioni 2, 3, 5 ^ 6, caratterizzata dal fatto che la distanza rispetto all' asse C'U della base ( 301, 301') della griglia fissa (304) // varia secondo una curva che presenta un massimo Oppure rispettivamente un minimo all 1 ingresso della griglia fissa (304).