JPH0610609A - Steam turbine vane and vane reliability optimization method - Google Patents
Steam turbine vane and vane reliability optimization methodInfo
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- JPH0610609A JPH0610609A JP5407493A JP5407493A JPH0610609A JP H0610609 A JPH0610609 A JP H0610609A JP 5407493 A JP5407493 A JP 5407493A JP 5407493 A JP5407493 A JP 5407493A JP H0610609 A JPH0610609 A JP H0610609A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 翼形部と一体に形成された内側及び外側リン
グを有する最適な翼形状の蒸気タービン静翼を提供す
る。
【構成】 複数の静翼42は、その内側リング48及び
外側リング46を溶接することによって連結され、環状
のノズルアセンブリを形成する。特に静翼42はダイヤ
フラム構造を採用し、翼形部44と内側及び外側リング
48,46との間のより円滑な移行が達成されて改良さ
れた性能を提供している。更に先行技術であるセグメン
ト式アセンブリと比べて、より薄い翼後縁と低減された
製造公差とを達成可能としている。そして、細まりの変
化率と転向角との制御によって蒸気流れ剥離をも制御
し、蒸気速度は、蒸気流れ剥離を回避すべく、翼の吸込
面のかなりの範囲に亙って実質的に連続して増大してい
る。
(57) [Abstract] [PROBLEMS] To provide a steam turbine vane of an optimum airfoil shape having inner and outer rings integrally formed with an airfoil. A plurality of vanes 42 are connected by welding their inner ring 48 and outer ring 46 to form an annular nozzle assembly. In particular, the vane 42 employs a diaphragm structure to provide a smoother transition between the airfoil 44 and the inner and outer rings 48, 46 to provide improved performance. In addition, thinner blade trailing edges and reduced manufacturing tolerances are achievable compared to prior art segmented assemblies. Then, the steam flow separation is also controlled by controlling the rate of change of the narrowing and the turning angle, and the steam velocity is substantially continuous over a considerable range of the suction surface of the blade to avoid the steam flow separation. And is increasing.
Description
【0001】[0001]
【発明の背景】本発明は事業発電用途向けの蒸気タービ
ンに関し、特に低圧蒸気タービンに用いられる静翼に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION This invention relates to steam turbines for utility power generation applications, and more particularly to vanes used in low pressure steam turbines.
【0002】蒸気タービンの動翼(又はロータ翼)及び
静翼は複数の列或は段の形式で配列される。所定の列に
おける複数の動翼は互いに同一であり、タービンロータ
に設けられた取付溝に取り付けられる。一方、静翼は上
記ロータを取り囲む筒体或は羽根輪に取り付けられる。The blades (or rotor blades) and vanes of a steam turbine are arranged in rows or stages. The plurality of blades in a given row are the same as each other and are mounted in mounting grooves provided in the turbine rotor. On the other hand, the stationary blade is attached to a cylindrical body or a blade ring surrounding the rotor.
【0003】タービンにおける複数の動翼は、典型的に
は、同一の基本的な構成要素を共有している。各動翼
は、ロータの対応する取付溝に受け入れられる根元部
と、該根元部の上方端でロータ外面と重なるプラットフ
ォーム部と、該プラットフォーム部から上方に延びる翼
形部とを有する。The blades in a turbine typically share the same basic components. Each blade has a root that is received in a corresponding mounting groove in the rotor, a platform that overlaps the rotor outer surface at an upper end of the root, and an airfoil that extends upward from the platform.
【0004】静翼もまた翼形部を有するが、該静翼の翼
形部はロータへ向かって下方に延びている。このような
翼形部は、翼前縁と、翼後縁と、凹状の吸込面と、凸状
の圧力面とを含む。大多数のタービンにおいて、1つの
特定列に共通する翼形部形状は、一般に、1つの特定タ
ービン中での他の列における翼形部形状と異なってい
る。一般に、異なる設計の2つのタービンが同一形状の
翼形部を共有することはない。翼形部形状における構造
的な違いは、静翼の空力特性、応力パターン、作動温
度、及び固有振動数に重要な変化をもたらす。次いでこ
れらの変化は、一般に翼形部形状の開発に先行して決定
される作動条件(タービン入口温度、圧力比、及び回転
速度)下でのタービン翼の予想寿命を決定する。The vane also has an airfoil, the airfoil of the vane extending downwardly toward the rotor. Such an airfoil includes a blade leading edge, a blade trailing edge, a concave suction surface, and a convex pressure surface. In most turbines, the airfoil shape common to one particular row is generally different than the airfoil shape in other rows in one particular turbine. Generally, no two turbines of different designs share the same shaped airfoil. Structural differences in airfoil shape result in significant changes in vane aerodynamics, stress patterns, operating temperatures, and natural frequencies. These changes then determine the expected life of the turbine blade under operating conditions (turbine inlet temperature, pressure ratio, and rotational speed), which are generally determined prior to airfoil shape development.
【0005】新しい商業発電用の蒸気タービンのタービ
ン開発には、完成までに数年が必要とされる。新しい蒸
気タービンのための動翼を設計する際、輪郭形状に関す
る開発者には作動すべきある一定の流れ場が与えられ
る。この流れ場は、数あるパラメータのうちで、(1つ
の列における隣接動翼の間を通る蒸気についての)入口
角と、ゲージング(gauging)と、各動翼に作用する力
とを決定する。「ゲージング」とはスロート(throat)
対ピッチ(pitch)の比であり、「スロート」とは1つ
の動翼の翼後縁と隣接する動翼の吸込面との間の直線距
離であり、「ピッチ」とは隣接動翼の翼後縁の間の接線
方向における距離であり、これらの各測定値はタービン
軸から特別な径方向距離の所で測定される。Development of a new commercial steam turbine turbine requires several years to complete. When designing a blade for a new steam turbine, the developer of the contour geometry is given a certain flow field to operate. This flow field determines, among other parameters, the inlet angle (for steam passing between adjacent blades in a row), gauging, and the force acting on each blade. What is "gauging"?
The ratio of pitch to pitch, "throat" is the linear distance between the trailing edge of one blade and the suction surface of the adjacent blade, and "pitch" is the blade of the adjacent blade. The tangential distance between the trailing edges, each of these measurements being measured at a particular radial distance from the turbine axis.
【0006】これら流れ場のパラメータは、特定列にお
ける翼の長さを含む多数の要因に依存する。翼の長さは
蒸気タービンの設計段階の早期において設定され、本質
的には該蒸気タービンの総合出力とその特定段について
の出力との関数である。The parameters of these flow fields depend on a number of factors, including the length of the blades in a particular row. The blade length is set early in the design phase of the steam turbine and is essentially a function of the total power of the steam turbine and the power for that particular stage.
【0007】図1にはある1つの列における2つの隣接
翼の断面が図示され、典型的な翼に関する幾つかの特徴
を示す。これらの2つの翼には符号10及び12を付
す。これらの翼は、凸状の吸込面14及び16と、凹状
の圧力面18及び20と、翼前縁22及び24と、翼後
縁26及び28とをそれぞれ有する。FIG. 1 illustrates a cross section of two adjacent blades in a row, showing some of the features of a typical blade. These two wings are numbered 10 and 12. These blades have convex suction surfaces 14 and 16, concave pressure surfaces 18 and 20, leading blade edges 22 and 24, and trailing blade edges 26 and 28, respectively.
【0008】図1において上記スロートは符号「O」に
よって示され、翼10の翼後縁と翼12の吸込面との間
の最短の直線距離である。ピッチは符号「S」によって
示され、2つの隣接する翼の翼後縁間の直線距離を表
す。In FIG. 1, the throat is indicated by the letter "O" and is the shortest linear distance between the trailing edge of blade 10 and the suction surface of blade 12. Pitch is indicated by the letter "S" and represents the linear distance between the trailing edges of two adjacent blades.
【0009】翼の幅は距離Wmによって示され、翼の流
入角はα1であり、流出角はα2である。The width of the blade is indicated by the distance W m , the inlet angle of the blade is α 1 and the outlet angle is α 2 .
【0010】「β」は翼前縁の刃先金属角であり、符号
「s」は食い違い角である。"Β" is the blade edge metal angle of the blade leading edge, and the symbol "s" is the stagger angle.
【0011】ある特定のタービンの上記流れ場での作動
の際、隣接する翼列の相互作用を考慮することが重要で
ある。先行する列は、後続列を通過できない質量流量を
基部近辺に潜在的に作り出すことによって、その後続列
に影響する。従って、翼長の上下方向に亙って適切な流
れ分布を有する翼を設計することが重要である。When operating a particular turbine in the above flow field, it is important to consider the interaction of adjacent blade rows. The preceding row affects that succeeding row by potentially creating a mass flow rate near the base that cannot pass through the succeeding row. Therefore, it is important to design a blade having an appropriate flow distribution in the vertical direction of the blade length.
【0012】翼の凹状面及び凸状面に沿う圧力分布によ
って、翼配列の非能率化となる二次流れを生じ得る。こ
の二次流れによる損失は、翼の末端壁部付近における吸
込面と圧力面との間における蒸気圧力の差異が原因して
いる。The pressure distribution along the concave and convex surfaces of the airfoil can cause secondary flow, which causes inefficiency of the airfoil arrangement. The loss due to this secondary flow is due to the difference in steam pressure between the suction surface and the pressure surface near the end wall of the blade.
【0013】上記流れ場のパラメータによって定められ
るような翼形部形状のいかんにかかわらず、翼設計者は
最適な翼形状を製造するコストもまた考慮しなければな
らない。流れ場のパラメータは経済的には製造不可能な
輪郭を定めるかもしれず、さもなければ逆に最適な翼形
状は経済的に見て実用的ではないかもしれない。従っ
て、最適な翼形状は製造可能性をも考慮すべきである。Regardless of the airfoil shape, as defined by the flow field parameters above, the airfoil designer must also consider the cost of producing the optimum airfoil shape. The flow field parameters may define an economically unmanufacturable contour, or conversely the optimum airfoil shape may not be economically practical. Therefore, the optimum blade shape should also be considered for manufacturability.
【0014】[0014]
【発明の概要】本発明において、蒸気タービン翼は翼形
部と一体的に形成された内側及び外側リングを備える。
これらの複数の翼は、内側及び外側リングを溶接するこ
とによって結合されて、環状のノズルアセンブリを形成
している。本発明に係る翼のダイヤフラム構造(diaphr
agm structure)は、鍛造翼形部が内側及び外側リング
に溶接されている従来のセグメント式組立体(segment
assemblies)と比較して、翼形部と内側及び外側リング
との間のより円滑な移行により改良された性能を同一長
の翼の全てに亙って提供するものである。更に本発明
は、厚い翼後縁を有し比較的大きな公差を要する鍛造翼
形部を有する先行技術のセグメント式組立体と比べて、
より薄い翼後縁と低減された製造公差とを可能としてい
る。本発明に係る翼の特別な設計例では、細まりの変化
率と転向角との制御によって蒸気剥離をも制御する。蒸
気速度は、流れ剥離を回避すべく、翼の吸込面の主要延
長部に亙って実質的に連続して増大する。SUMMARY OF THE INVENTION In the present invention, a steam turbine blade includes inner and outer rings integrally formed with an airfoil.
The plurality of vanes are joined by welding the inner and outer rings to form an annular nozzle assembly. The blade diaphragm structure according to the present invention
The agm structure is a conventional segmented assembly where the forged airfoil is welded to the inner and outer rings.
compared to assemblies), provides smoother transitions between the airfoil and the inner and outer rings to provide improved performance over all wings of the same length. Further, the present invention, compared to prior art segmented assemblies having thick airfoil trailing edges and forged airfoils requiring relatively large tolerances,
It enables thinner blade trailing edges and reduced manufacturing tolerances. In a particular design of the blade according to the invention, steam separation is also controlled by controlling the rate of change of the tapering and the turning angle. The vapor velocity increases substantially continuously over the major extension of the suction surface of the blade to avoid flow separation.
【0015】[0015]
【実施例】図2において、低圧化石燃料蒸気タービン3
0は数列或は数段の動翼34を担持するロータ32を備
える。内筒36は、最終列の静翼38と、該静翼最終列
に隣接する列の静翼40と、該静翼最終列から2列目の
静翼42とを含む複数列の静翼を支持している。各静翼
列は列名称を有する。静翼38は列7Cにあり、動翼の
最終列は7Rと称されている。直ぐ上流側静翼40のが
翼列6Cにあり、その次の静翼42は翼列5Cにある。
本発明は翼列5C内での使用が特に意図されている。EXAMPLE FIG. 2 shows a low pressure fossil fuel steam turbine 3
0 is equipped with a rotor 32 that carries moving blades 34 in several rows or stages. The inner cylinder 36 includes a plurality of rows of stationary blades including a final row of stationary blades 38, a row of stationary blades 40 adjacent to the stationary blade final row, and a second stationary blade 42 from the stationary blade final row. I support you. Each vane row has a row name. The vanes 38 are in row 7C and the last row of blades is designated 7R. Immediately upstream vane 40 is in blade row 6C and the next vane 42 is in blade row 5C.
The present invention is specifically intended for use within cascade 5C.
【0016】図3に示されるように、静翼42は、翼形
部44と、この静翼を内筒36に連結する外側リング4
6と、翼形部44の「内径」末端に連結された内側リン
グ48とを備える。この翼形部44における「外径」端
は、ダイヤフラム構造製造工程中において、外側リング
46と一体的に形成される。ダイヤフラム構造におい
て、翼形部と外側及び内側リングは一体鋳造物から機械
加工される。通常、上記5C列に用いられる典型的には
約8.65in(219.71mm)の静翼は、別体で
形成されている翼形部に内側リング及び外側リングが溶
接されるセグメント式組立体として形成されていた。ダ
イヤフラム構造では、より円滑な翼形部からリングへの
移行、翼形部におけるより薄い翼後縁、及び低減された
製造公差により、改良された性能が提供される。ダイヤ
フラム式組立体或はノズルアセンブリは、内側及び外側
リングを隣接するリングに溶接して、静翼の環状配列を
作り出すことにより形成されている。内側リング48は
ロータ32から遊びギャップだけ隔てられている。シー
ル50はこの遊びギャップ内に位置され、静翼の下での
蒸気漏出を制限している。As shown in FIG. 3, the vane 42 includes an airfoil 44 and an outer ring 4 which connects the vane to the inner cylinder 36.
6 and an inner ring 48 connected to the "inner diameter" end of the airfoil 44. The "outer diameter" end of the airfoil 44 is integrally formed with the outer ring 46 during the diaphragm structure manufacturing process. In the diaphragm construction, the airfoil and outer and inner rings are machined from a single piece casting. Typically, about 8.65 inches (219.71 mm) of vanes, typically used in the 5C row, are segmented assemblies where the inner and outer rings are welded to a separately formed airfoil. Was formed as. The diaphragm structure provides improved performance due to a smoother airfoil to ring transition, thinner airfoil trailing edges at the airfoil, and reduced manufacturing tolerances. The diaphragm assembly or nozzle assembly is formed by welding the inner and outer rings to adjacent rings to create an annular array of vanes. Inner ring 48 is separated from rotor 32 by a play gap. The seal 50 is located in this play gap and limits steam leakage under the vanes.
【0017】内側リング48及び翼形部44はこの組立
体全体の基本モードをタービン運転速度の倍数間に同調
すべく、即ち高調波励起振動数に関して同調すべく構成
されており、高サイクル疲労及び損傷の危険性を最小限
度にしている。特に、静翼の質量/剛性は図3及び4に
示す特性を提供すべくその径方向に分布されている。基
本高調波振動数は、その後、内側リング形状を最適化す
ることによって、即ち質量及び剛性を調整することによ
って、微細に同調調整がなされる。Inner ring 48 and airfoil 44 are configured to tune the fundamental mode of the entire assembly between multiples of turbine operating speed, ie, with respect to harmonic excited frequencies, and high cycle fatigue and Minimizes the risk of damage. In particular, the vane mass / stiffness is distributed radially to provide the characteristics shown in FIGS. The fundamental harmonic frequencies are then finely tuned by optimizing the inner ring shape, i.e. by adjusting the mass and stiffness.
【0018】高サイクル疲労及び損傷の可能性を低減す
るために、ダイヤフラム翼構造は、同相励振として作用
する静翼の全蒸気負荷を想定することによって解析する
のが好ましい。この解析には、動翼解析用に通常あてら
れるグッドマン線図(Goodman diagram)技術が用いら
れて行われる。この解析から得られた振動応力は、その
後、実験的に得られた許容応力と比較される。必要なら
ば、この静翼構造はその後再度同調が行われ、満足でき
る結果が得られるまで上述の解析及び比較が繰り返され
る。この技術はこのタイプの翼に用いられてきただけで
ある。歴史的には、ダイヤフラム構造は周波数応答性に
ついて試験されてきただけである。In order to reduce the possibility of high cycle fatigue and damage, the diaphragm blade structure is preferably analyzed by assuming the total steam load of the vane acting as an in-phase excitation. This analysis is performed using the Goodman diagram technique that is usually applied for blade analysis. The vibrational stresses obtained from this analysis are then compared with the experimentally obtained allowable stresses. If necessary, this vane structure is then retuned and the above analysis and comparison repeated until satisfactory results are obtained. This technique has only been used for this type of wing. Historically, diaphragm structures have only been tested for frequency response.
【0019】本発明の静翼を組み立てて静翼列5Cにす
る際、その静翼列或は静翼段の効率は蒸気流の入射角及
び二次流れ損失を最小化することによって最適化され
る。最適な入口角及びゲージングの分布は疑似的な三次
元流れ場の解析を用いて得られる。翼形部44の独特な
形状はこの低圧タービン30における動翼列5Rを去る
流れの条件や最後の2段の性能に影響する。静翼列5C
の入口角は動翼列4Rを去る蒸気の条件によって影響さ
れる。In assembling the vanes of the present invention into a vane row 5C, the efficiency of the vane row or vane stage is optimized by minimizing the angle of incidence of steam flow and secondary flow losses. It Optimal inlet angle and gauging distributions are obtained using pseudo-three-dimensional flow field analysis. The unique shape of the airfoil 44 affects the flow conditions leaving the row of blades 5R and the performance of the last two stages in this low pressure turbine 30. Stationary blade 5C
The inlet angle of is influenced by the conditions of the steam leaving the blade row 4R.
【0020】図6乃至図10は本発明に係る静翼42の
一般形状を示すと共に、該静翼42と圧力側の輪郭線4
3によって示された隣接静翼との間における蒸気通路の
細まり形態を示す。図6の断面は静翼42の径方向内側
端(先端)に隣接して切断されたものであり、図10は
静翼42の径方向外側端(基端)に隣接して切断された
ものである。表2は図6乃至図10の各断面の重要な特
性を対応する連続性をもって列挙している。食い違い
角、出口開口角及び主座標(α)角等のある一定の特性
は翼形部44の延在域に亙って実質的に一定となってい
ることに注目されたい。食い違い角は、横断面図におい
て、水平線と翼前縁及び翼後縁における各円に対する接
線との間に形成される角度である。主座標角は水平線と
最小断面二次モーメント軸との間の角度である。表2に
載せられていない1つの測定値は静翼後縁44Aの呼称
厚さである。本発明に係る静翼においてのこの呼称厚さ
は、後流混合損失を著しく低減し、且つタービン性能を
改良するために、約80ミル(0.203cm)まで低
減することが可能である。表2に関連して、吸込面の転
向(曲がり)は、該吸込面のスロート点(最小通路翼弦
が吸込面と交差した点)から翼形部の出口までの吸込面
の傾斜の変化であることが分かる。入口金属角は、垂直
線と、吸込面及び圧力面の翼前縁での接触点に対する2
つの接線の間に形成される二等分線との間の角度であ
る。入口夾角度はこれら2つの接線の間の角度である。
出口開口は、蒸気通路出口での隣接する翼形部間の最短
距離である。6 to 10 show the general shape of the vane 42 according to the present invention, and the vane 42 and the contour line 4 on the pressure side.
3 shows the narrowed configuration of the steam passage between adjacent stator vanes indicated by 3. The cross section of FIG. 6 is taken adjacent to the radially inner end (tip) of the stationary blade 42, and FIG. 10 is taken adjacent to the radially outer end (base end) of the stationary blade 42. Is. Table 2 lists the important properties of each cross section of FIGS. 6-10 with the corresponding continuity. It should be noted that certain characteristics such as stagger angle, exit opening angle and principal coordinate (α) angle are substantially constant over the extension of the airfoil 44. The stagger angle is the angle formed between the horizontal line and the tangent to each circle at the blade leading edge and blade trailing edge in the cross-sectional view. The principal coordinate angle is the angle between the horizon and the minimum moment of inertia of area. One measurement not included in Table 2 is the nominal thickness of the vane trailing edge 44A. This nominal thickness in the vanes of the present invention can be reduced to about 80 mils (0.203 cm) to significantly reduce wake mixing losses and improve turbine performance. With reference to Table 2, the deflection (bending) of the suction surface is the change in the slope of the suction surface from the throat point of the suction surface (the point where the minimum passage chord intersects the suction surface) to the outlet of the airfoil. I know there is. The inlet metal angle is 2 with respect to the vertical line and the contact point at the blade leading edge of the suction and pressure surfaces.
It is the angle between the bisectors formed between two tangents. The inlet included angle is the angle between these two tangents.
The outlet opening is the shortest distance between adjacent airfoils at the steam passage outlet.
【0021】[0021]
【表2】 [Table 2]
【0022】図11は本発明における他の重要な特性を
示している。図11に示されるように、静翼翼形部44
の吸込面(凸状面)における蒸気流れの速度比は、該翼
形部の略々全幅に亙って連続的に増大している。この加
速特性は、蒸気を静翼面に対する接触状態或は近接離間
状態に維持している。従ってこの特性は、翼前縁から翼
後縁にかけての隣接静翼間の面積縮小の減少率により、
また転向角の変化率を制御することによって達成され
る。転向角は静翼の入口から出口にかけての角度的な転
向量である。FIG. 11 shows another important characteristic of the present invention. As shown in FIG. 11, a vane airfoil 44
The velocity ratio of the steam flow on the suction surface (convex surface) of the airfoil continuously increases over substantially the entire width of the airfoil. This acceleration characteristic keeps the steam in contact with the vane surface or in close proximity to it. Therefore, this characteristic is due to the reduction rate of the area reduction between adjacent vanes from the blade leading edge to the blade trailing edge,
It is also achieved by controlling the rate of change of the turning angle. The turning angle is the angular turning amount from the inlet to the outlet of the vane.
【0023】本発明に係る静翼42は、化石燃料が供給
される蒸気タービンに改良された性能及び効率を与える
ものである。この規模の静翼に以前適用されたとは信じ
られない製造及び同調技術を利用するものである。The vanes 42 of the present invention provide improved performance and efficiency to fossil fueled steam turbines. It utilizes manufacturing and tuning techniques that are not believed to have been previously applied to vanes of this size.
【図1】典型的な翼特徴を示している2つの隣接翼の断
面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of two adjacent wings showing typical wing features.
【図2】本発明に係る静翼列を取り入れている蒸気ター
ビンの一部における縦断面図である。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of a part of a steam turbine incorporating a vane row according to the present invention.
【図3】図2の蒸気タービンの一部拡大図であり、本発
明に係る静翼が示されている。FIG. 3 is a partially enlarged view of the steam turbine of FIG. 2, showing a vane according to the present invention.
【図4】本発明に係る静翼に関する半径の関数としての
横断面積のグラフである。FIG. 4 is a graph of cross-sectional area as a function of radius for a vane according to the present invention.
【図5】本発明に係る静翼に関する半径の関数としての
最小慣性モーメント(IMIN)のグラフである。FIG. 5 is a graph of minimum moment of inertia (IMIN) as a function of radius for a vane according to the present invention.
【図6】本発明に係る静翼の所定の径方向距離での断面
図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a vane according to the present invention at a predetermined radial distance.
【図7】本発明に係る静翼の所定の径方向距離での断面
図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of a vane according to the present invention at a predetermined radial distance.
【図8】本発明に係る静翼の所定の径方向距離での断面
図である。FIG. 8 is a sectional view of a vane according to the present invention at a predetermined radial distance.
【図9】本発明に係る静翼の所定の径方向距離での断面
図である。FIG. 9 is a cross-sectional view of a vane according to the present invention at a predetermined radial distance.
【図10】本発明に係る静翼の所定の径方向距離での断
面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of a vane according to the present invention at a predetermined radial distance.
【図11】本発明に係る静翼の吸込面及び圧力面におけ
る蒸気速度のグラフである。FIG. 11 is a graph of vapor velocities on a suction surface and a pressure surface of a vane according to the present invention.
14,16 凸状吸込面 18,20 凹状圧力面 30 蒸気タービン 42 静翼 44 翼形部 46 外側リング 48 内側リング 14, 16 Convex suction surface 18, 20 Concave pressure surface 30 Steam turbine 42 Stator vane 44 Airfoil 46 Outer ring 48 Inner ring
フロントページの続き (72)発明者 シャン・チェン アメリカ合衆国、フロリダ州、ウインタ ー・スプリングス、ベア・クリーク・コー ト 691Front Page Continuation (72) Inventor Shan Chen, Bear Creek Court 691 at Winter Springs, Florida, USA
Claims (2)
は、前記蒸気タービンにおける作動位置に取り付けられ
たときに、一体形成された内側リング部で終端する径方
向内側端と、一体形成された外側リング部で終端する径
方向外側端とを備える翼形部を有し、該翼形部は以下の
表1の特性を有することから成る蒸気タービンの静翼。 【表1】 1. A steam turbine vane, wherein the vane is integrally formed with a radially inner end that terminates in an integrally formed inner ring portion when mounted in an operating position on the steam turbine. A vane of a steam turbine, the vane having a radially outer end terminating in an outer ring portion, the vane having the characteristics of Table 1 below. [Table 1]
的な外側リングを有する、蒸気タービンのダイヤフラム
式の静翼の信頼性を最適化する方法において、 最小質量が前記内側リング近くにあるような静翼質量の
径方向における分布によって、前記静翼を高調波励振に
関して同調させ且つ前記内側リング部の質量を最適化
し、 共振を想定すると共に、同相励振として作用する全蒸気
負荷のコンピューターシミュレーションを用いることに
よって、同調後に静翼の振動特性を解析し、 解析された静翼特性が許容可能な振動応力に一致するま
で、同調及び再同調の工程を繰り返す、 諸工程を含む静翼信頼性の最適化方法。2. A method for optimizing the reliability of a diaphragm turbine vane of a steam turbine having an airfoil, an integral inner ring, and an integral outer ring, wherein a minimum mass is near the inner ring. With a radial distribution of some vane mass, the vane is tuned for harmonic excitation and the mass of the inner ring section is optimized to assume resonance and at full steam load computer acting as in-phase excitation. By using simulation, the vibration characteristics of the vane are analyzed after tuning, and the tuning and retuning steps are repeated until the analyzed vane characteristics match the allowable vibration stress. Sex optimization method.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/851711 | 1992-03-16 | ||
| US07/851,711 US5221181A (en) | 1990-10-24 | 1992-03-16 | Stationary turbine blade having diaphragm construction |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0610609A true JPH0610609A (en) | 1994-01-18 |
Family
ID=25311463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5407493A Pending JPH0610609A (en) | 1992-03-16 | 1993-03-15 | Steam turbine vane and vane reliability optimization method |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0610609A (en) |
| CA (1) | CA2091696A1 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115807694A (en) * | 2021-09-14 | 2023-03-17 | 西安陕鼓动力股份有限公司 | A high-speed blast furnace gas energy recovery turbine |
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| CN118815549A (en) * | 2024-07-03 | 2024-10-22 | 中国航发湖南动力机械研究所 | Turbine guide vane, engine turbine and aircraft engine |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5641102B2 (en) * | 1975-02-20 | 1981-09-25 |
-
1993
- 1993-03-15 JP JP5407493A patent/JPH0610609A/en active Pending
- 1993-03-15 CA CA 2091696 patent/CA2091696A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5641102B2 (en) * | 1975-02-20 | 1981-09-25 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2091696A1 (en) | 1993-09-17 |
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