JPH0377364B2 - - Google Patents

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JPH0377364B2
JPH0377364B2 JP61188332A JP18833286A JPH0377364B2 JP H0377364 B2 JPH0377364 B2 JP H0377364B2 JP 61188332 A JP61188332 A JP 61188332A JP 18833286 A JP18833286 A JP 18833286A JP H0377364 B2 JPH0377364 B2 JP H0377364B2
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JP
Japan
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casing
gap
fluid
rotor blade
blow
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Application number
JP61188332A
Other languages
English (en)
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JPS6345402A (ja
Inventor
Mitsuhiro Minoda
Shigeo Inoe
Hiroshi Usui
Hiroyuki Nose
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KAGAKU GIJUTSUCHO KOKU UCHU GIJUTSU KENKYUSHOCHO
Original Assignee
KAGAKU GIJUTSUCHO KOKU UCHU GIJUTSU KENKYUSHOCHO
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Publication date
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Priority to US06/941,067 priority patent/US4732531A/en
Publication of JPS6345402A publication Critical patent/JPS6345402A/ja
Publication of JPH0377364B2 publication Critical patent/JPH0377364B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/08—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
    • F01D11/10—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator using sealing fluid, e.g. steam
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S415/00—Rotary kinetic fluid motors or pumps
    • Y10S415/914—Device to control boundary layer

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野 本発明は、タービンや圧縮機等の流体機械の動
翼とケーシングとの間の隙間からの漏れ流れを最
小とし、効率を高めるのに利用する。 従来の技術 特開昭57−124005号公報に記載される例や第１
図の例からも明らかなように、タービン１は、外
側ケーシング２と内側ケーシング３との間の環状
流路４中に、静翼５と動翼６とを配し、動翼６の
半径方向外方には隙間７を残すようにして動翼先
端部ケーシング８を配す。 一方、熱効率の向上、比出力の増大を図るため
に、タービン入口温度をより高くすることが成さ
れることから動翼６や動翼先端部ケーシング８の
冷却が欠かせなくなり、ケーシング８の半径方向
外方部に冷却風用の二次流体路９を作り、ケーシ
ング８の冷却を行なう。実際、これらの冷却は、
ケーシング８と動翼６の先端部との間の隙間７
を、これらの熱膨張を抑制できることから一定に
保つことができる。さらに、冷却効果を高めるた
め、前記した特開昭57−124005号公報では二次流
体路９から、動翼先端部ケーシング８を介して、
隙間７に冷却風を流すことを教示する。このた
め、ケーシング８には、流体の流れ方向に沿う成
分を有する二次流体を排出させるための吹出孔を
設けている。 さらに、ケーシングと動翼先端との間の隙間よ
り洩れる流体の量を最小とさせるために、ケーシ
ングに孔を設け、この孔より流体を一次流体に抵
抗するよう流すことが発明協会公開技報公技番号
79−1187号に開示されている。 本発明が解決しようとする問題点 動翼先端部ケーシング８と動翼６との間の隙間
７は、これらへの冷却を効果的になしても、ゼロ
とすることはできず、動翼６がケーシング８に接
しない範囲での小さな隙間７が常に存在する。従
つて、環状流路４に入つた一次（主）流体の一部
は、この隙間７から直接下流側に流れ、回転エネ
ルギーに変換されず、効率を悪くしている。云い
換えれば、動翼先端部ケーシングや動翼の冷却を
充分に行うと共に、この一次（主）流体の隙間７
からの漏洩を最小とさせることは、流体機械の効
率を向上させることができる。 そこで、前述した冷却流を、前述した公開技報
の教示に従つて、ケーシングと動翼先端との間の
隙間に流すことが考えられる。しかしながら、従
来手段によるケーシングの孔は、第５図に示すよ
うに、動翼先端で円周方向に一次流体を洩らし、
流体機械の効率を低下させる。このため、前述の
公開技報では、各動翼の先端をシユラウドで連結
させることで、動翼先端での洩れ流れを防止する
ことを教示する。即ち、シユラウド付きの動翼を
提案しているが、これは、シユラウドという部品
点数の増が、その取付工数の増加という不具合を
生じる。 それ故に、本発明は、前述した隙間からの一次
（主）流体の洩れを最小とさせる流体機械を提供
することを解消すべき課題とする。 問題点を解消するための手段 本発明は、常述した問題点を解消するために、
ケーシングの吹出孔からの流体に隙間からの漏れ
流れに対抗する成分を持たせるように、吹出孔を
ケーシングの壁面に対して傾斜して形成させる技
術的手段を採用する。 作 用 前述した手段の採用は、シユラウドを用いるこ
となく、動翼先端部のケーシングと動翼との間の
隙間を、幾何学的に変えることなく、流体力学的
な効果により隙間からの漏れを制御する。かくし
て、二次流体の吹出量、吹出圧の制御は、漏れ流
れに対する抵抗を流体力学的に変化させ、あたか
も幾何学的に隙間をゼロに近付けたような作用を
作り出すことができる。 実施例 第１図にガスタービンに本発明を適用した例を
示す。タービン１は、外側ケーシング２と内側ケ
ーシング３との間の環状流路４中に、静翼５と動
翼６とを配し、動翼６の半径方向外方には隙間７
を残すようにして動翼先端部ケーシング８を配
す。動翼先端部ケーシング８の外側に二次流体溜
室９を配し、この室９に二次流体を導入する。 動翼先端部ケーシング８は、二次流体溜室９を
間隙７に連通させる吹出孔１０を有す。吹出孔１
０は、本例では、軸線方向に三列千鳥状に離間し
て配され、ケーシング８の周方向に同間隔で配さ
れる。尚、吹出孔１０は、各列によりその孔径を
変え、二次空気の吹出量、吹出圧を調整自在とさ
せる。 吹出孔１０は、ケーシング８の壁面に対し傾斜
し、環状流路４に供給される一次流体（主流空
気）の隙間７からの漏れ流れに対向させる成分を
吹出孔１０からの流体に持たせる。本例では、ケ
ーシング８に対し30度の傾斜を吹出孔１０は有
す。 吹出孔の直径を上流側より1.7mm、1.6mm、1.5mm
として三列に配し、ケーシング８の周方向に各列
同ピツチで、各列同数（150個）配した。静翼66
枚、動翼114枚を用い、動翼６と動翼先端部ケー
シング８との隙間７を0.5mm（静止状態）とした
表１のタービンを用いて実験を行なつた。
【表】 この結果、第６図に示す動翼相対流出角分布が
得られた。同図から明らかなように、動翼の翼端
では、吹出孔からの二次空気の流量とタービン入
口の主流量との比（β）を1.5％から3.0％へと上
げるに従い、動翼相対流出角が大となり、この翼
端で仕事をしていること、即ち、流体の翼端から
の漏れを最小とさせ得ることが分る。 効 果 本発明は、動翼先端部ケーシングに漏れ流れに
対向する形の流れを作る吹出孔を設けるのみであ
るから、構造が簡単で製作が容易である。 特に、シユラウドを用いることなく、シユラウ
ドを用いた場合と同程度に流れの洩れを防止で
き、コスト及び組立工数の面で、本発明は従来に
比し有利である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一例の断面図、第２図は動翼
とケーシングを示す図、第３図は吹出孔の配列を
示すケーシングの部分平面図、第４図は第２図の
矢視Ａ−Ａよりみた断面図、第５図は第２図と同
部分の斜視図、第６図は動翼相対流出角分布を示
すグラフ図、第７図は従来例の断面図である。 図中：６……動翼、７……隙間、８……ケーシ
ング、１０……吹出孔。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 流体路中に配されたシユラウドなしの動翼、
    流体路を作り且つ前記動翼の先端とは隙間を作る
    よう配されたケーシング、 前記ケーシングの半径方向外方に設けた二次流
    体路を前記隙間に連通させるよう前記ケーシング
    に周方向に沿つて複数個離間して設けた吹出孔を
    有し、前記吹出孔からの流体に前記隙間からの漏
    れ流れに対抗する成分を持たせるように前記吹出
    孔の全てが前記ケーシングの壁面に対して傾斜し
    て形成され、且つ該吹出孔が軸線方向に複数列と
    なつていることを特徴とする流体機械。
JP61188332A 1986-08-11 1986-08-11 流体機械 Granted JPS6345402A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61188332A JPS6345402A (ja) 1986-08-11 1986-08-11 流体機械
US06/941,067 US4732531A (en) 1986-08-11 1986-12-12 Air sealed turbine blades

Applications Claiming Priority (1)

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JP61188332A JPS6345402A (ja) 1986-08-11 1986-08-11 流体機械

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6345402A JPS6345402A (ja) 1988-02-26
JPH0377364B2 true JPH0377364B2 (ja) 1991-12-10

Family

ID=16221760

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JP61188332A Granted JPS6345402A (ja) 1986-08-11 1986-08-11 流体機械

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US (1) US4732531A (ja)
JP (1) JPS6345402A (ja)

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JPS6345402A (ja) 1988-02-26
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