JPS6282203A - 二相流多段ノズル - Google Patents
二相流多段ノズルInfo
- Publication number
- JPS6282203A JPS6282203A JP22117185A JP22117185A JPS6282203A JP S6282203 A JPS6282203 A JP S6282203A JP 22117185 A JP22117185 A JP 22117185A JP 22117185 A JP22117185 A JP 22117185A JP S6282203 A JPS6282203 A JP S6282203A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle
- flow path
- child
- cylindrical
- cylindrical portion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (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】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、タービンにおいて流入する気液二相流体のエ
ネルギーを速度エネルギーに効率よく変換するノズルζ
こ関する。
ネルギーを速度エネルギーに効率よく変換するノズルζ
こ関する。
トータルフロータ−ビン（気液二相流タービン）は高圧
高温の液体、加圧熱水により駆動されるもので地熱や原
子力発電所においてそのエネルギーが有効に利用されて
いる。加圧熱水によりタービン１こ力を与えて回転させ
る（こは、ノズルによりす。
高温の液体、加圧熱水により駆動されるもので地熱や原
子力発電所においてそのエネルギーが有効に利用されて
いる。加圧熱水によりタービン１こ力を与えて回転させ
る（こは、ノズルによりす。
圧熱水のエネルギーを有効に速度エネルギーに変換させ
て翼室に流入させる必要がある。ノズルの形状は従来第
３図の断面図に示すようにノズルホ−ルダ２に先細り筒
状の入口部１ａと筒状部分（以下のと部という）ｉｂ（
ｉ小断面積部）とのど部ｔｂから末広がり状の流路ｔｃ
とで形成された流路を有するものが知られている。この
ようなノズルｌの入口ｌａから熱水が流入するとのど部
ｔｂ近辺にて熱水はフラッシュして急激に膨張し熱水の
一部を蒸気に変換して、急激に速度を増して末広がり筒
状の流％ Ｉ Ｃから気液二相流となって噴出する。こ
の時の蒸気流はフラ、シ、しなかった熱水を末拡がり筒
状の流路１ｃの壁面に押し付けてその間の空間を流れる
ことになる。なお壁面に押し付けられた熱水の一部は水
滴となって蒸気流によってキャリオーバされる。しかし
大部分の熱水はノズル壁との摩擦により減速されるので
蒸気流よりはるかに遅い速度でノズルから噴出される。
て翼室に流入させる必要がある。ノズルの形状は従来第
３図の断面図に示すようにノズルホ−ルダ２に先細り筒
状の入口部１ａと筒状部分（以下のと部という）ｉｂ（
ｉ小断面積部）とのど部ｔｂから末広がり状の流路ｔｃ
とで形成された流路を有するものが知られている。この
ようなノズルｌの入口ｌａから熱水が流入するとのど部
ｔｂ近辺にて熱水はフラッシュして急激に膨張し熱水の
一部を蒸気に変換して、急激に速度を増して末広がり筒
状の流％ Ｉ Ｃから気液二相流となって噴出する。こ
の時の蒸気流はフラ、シ、しなかった熱水を末拡がり筒
状の流路１ｃの壁面に押し付けてその間の空間を流れる
ことになる。なお壁面に押し付けられた熱水の一部は水
滴となって蒸気流によってキャリオーバされる。しかし
大部分の熱水はノズル壁との摩擦により減速されるので
蒸気流よりはるかに遅い速度でノズルから噴出される。
第４図にはこれらの蒸気と熱水とからなる二相流の速度
分布を示すグラフを示しであるが、縦軸にノズルの出口
口径ＣＤを、横軸に速度をとって示している。図から明
らかなようにノズル壁面近くの速度が遅く、壁面から離
れるに従って急激に速度が上昇して略々一様になること
が理解される。
分布を示すグラフを示しであるが、縦軸にノズルの出口
口径ＣＤを、横軸に速度をとって示している。図から明
らかなようにノズル壁面近くの速度が遅く、壁面から離
れるに従って急激に速度が上昇して略々一様になること
が理解される。
ところでノズルから噴出する流体を回転翼に吹き付けて
回転動力を得るには、ノズルから噴出する流体の流速に
応じて回転翼に流入する角度、すなわち流入角度が最適
な角度である必要がある。
回転動力を得るには、ノズルから噴出する流体の流速に
応じて回転翼に流入する角度、すなわち流入角度が最適
な角度である必要がある。
しかし、上記のように蒸気とノズル壁面近くを流れる熱
水との速度が大きく異なるときには、一方の速度、例え
は蒸気流の速度に対応する所定の流入角度をとれは、他
方の速度、すなわち熱水の速度に対応する所定の流入角
度がとれない。このため回転菰で得られる回転動力が減
少し、トータルフロータ−ビンの性能か低下するという
欠点がある。
水との速度が大きく異なるときには、一方の速度、例え
は蒸気流の速度に対応する所定の流入角度をとれは、他
方の速度、すなわち熱水の速度に対応する所定の流入角
度がとれない。このため回転菰で得られる回転動力が減
少し、トータルフロータ−ビンの性能か低下するという
欠点がある。
本発明は、前述のような点に―みノズル内を気液二相流
となって流れる際、液体の流れ速度を気体の流れ速度に
近づけることのできる二相流多段ノズルを提供すること
を目的とする。
となって流れる際、液体の流れ速度を気体の流れ速度に
近づけることのできる二相流多段ノズルを提供すること
を目的とする。
上記の目的は、本発明によればノズルの構成を入口から
出口側に向って筒状部分と先細り筒状部分及び末広がり
筒状部分とが順次連らなって形成される流路を備え、か
つ前記筒状部分流路の入口１１１１の上下対称の位置に
設けられていて前記流路中心線に向って開口面をもつ溝
部を有している族ノズルと、円柱状部分と先細り柱状部
分が連らなって形成される外形をもち、かつその長手中
心に入口１則が先細り筒状部分でついで筒状部分と末広
がり筒状部分とが順次連りなって形成された流路を備え
、前記円柱状部分の入口側の上下対称の位置に設けられ
ていて、前記族ノズルに配されている溝部に嵌合できる
固定突起部を有している子ノズルとで構成し、前記溝部
に前記固定突起部を嵌合し親と子を組合せたとき、前記
族ノズルの流路中心線と前記子ノズルの流路中心線とは
一致し、かつ前記載ノズルに配された筒状部分と先細り
筒状部分とで形成する流路内周面と、前記子ノズルの円
柱状部分と先細り柱状部分とで形成する外周面との間に
、所定寸法の間隔を有する環状流路が形成されるととも
に前記環状流路が前記族ノズルの流路の末広がり部分が
始まる直前で末広がり状流路に向って開口するように構
成することによって達成される。
出口側に向って筒状部分と先細り筒状部分及び末広がり
筒状部分とが順次連らなって形成される流路を備え、か
つ前記筒状部分流路の入口１１１１の上下対称の位置に
設けられていて前記流路中心線に向って開口面をもつ溝
部を有している族ノズルと、円柱状部分と先細り柱状部
分が連らなって形成される外形をもち、かつその長手中
心に入口１則が先細り筒状部分でついで筒状部分と末広
がり筒状部分とが順次連りなって形成された流路を備え
、前記円柱状部分の入口側の上下対称の位置に設けられ
ていて、前記族ノズルに配されている溝部に嵌合できる
固定突起部を有している子ノズルとで構成し、前記溝部
に前記固定突起部を嵌合し親と子を組合せたとき、前記
族ノズルの流路中心線と前記子ノズルの流路中心線とは
一致し、かつ前記載ノズルに配された筒状部分と先細り
筒状部分とで形成する流路内周面と、前記子ノズルの円
柱状部分と先細り柱状部分とで形成する外周面との間に
、所定寸法の間隔を有する環状流路が形成されるととも
に前記環状流路が前記族ノズルの流路の末広がり部分が
始まる直前で末広がり状流路に向って開口するように構
成することによって達成される。
以下図面を用いて本発明を適用した実施例を説明する。
第１図は実施例の二相流多段ノズルの断面図（後述する
第２図のＢ−Ｂ＠面図）であり、第２図は第１図のＡ−
Ａ側面図である。なお第１図、第２図において第３図の
従来例の説明と同一部品には同じ符号を付している。
第２図のＢ−Ｂ＠面図）であり、第２図は第１図のＡ−
Ａ側面図である。なお第１図、第２図において第３図の
従来例の説明と同一部品には同じ符号を付している。
第１図ｊｇ２図において、二相流多段ノズル１０は子ノ
ズル３と族ノズル５とからなっている。子ノズル３は先
細り筒状に形成されたノズルとしての入口３ａと筒状の
のど部３ｂ（最小断面積部）と絖き、さらにのど部３ｂ
に続く下流に末拡がり筒状の流路３Ｃを続けて構成され
た流路を有し、さらに子ノズル３の外形は柱状部分と先
細り柱状部分とで形成され、ノズル入口３ａｌｌｌの上
下対称の位置にキー状の固定用突出＠３ａが設けられて
いる。
ズル３と族ノズル５とからなっている。子ノズル３は先
細り筒状に形成されたノズルとしての入口３ａと筒状の
のど部３ｂ（最小断面積部）と絖き、さらにのど部３ｂ
に続く下流に末拡がり筒状の流路３Ｃを続けて構成され
た流路を有し、さらに子ノズル３の外形は柱状部分と先
細り柱状部分とで形成され、ノズル入口３ａｌｌｌの上
下対称の位置にキー状の固定用突出＠３ａが設けられて
いる。
族ノズル５はその入口側から子ノズル：うが挿入可能な
筒状部分と先細り筒状部分とに続いて、子ノズル３の末
広がり筒状に形成された流路部分３Ｃの延長上に位置す
る末広がり筒状部分５Ｃとからなる流路と、該流路の筒
状部分の上下対称の位置に前記固定用突出部３ｄが嵌合
する溝部５ａとを備えて流路を構成している。
筒状部分と先細り筒状部分とに続いて、子ノズル３の末
広がり筒状に形成された流路部分３Ｃの延長上に位置す
る末広がり筒状部分５Ｃとからなる流路と、該流路の筒
状部分の上下対称の位置に前記固定用突出部３ｄが嵌合
する溝部５ａとを備えて流路を構成している。
なお族ノズル５の筒部分と先細り筒状部分とで形成する
流路の内径寸法に比し、子ノズル：うの外周面で族ノズ
ル５のそれぞれと対応する部分の外径寸法は所定の値（
この値は送入される熱水の圧力、温度、量等から求めら
れる）だけ小さく仕上げられている。
流路の内径寸法に比し、子ノズル：うの外周面で族ノズ
ル５のそれぞれと対応する部分の外径寸法は所定の値（
この値は送入される熱水の圧力、温度、量等から求めら
れる）だけ小さく仕上げられている。
従って、このように構成されている族ノズル５にその入
口側から子ノズル３を挿入、その溝部５ａに子ノズル３
の固定用突出部３ｄを嵌合させることにより、族ノズル
５の流路の筒状部分と先細り筒状部分とで形成される内
周面と子ノズルの柱状部分と先細り柱状部分とで形成さ
れる外周面との間には所定寸法の隙間すなわち環状流路
が形成される。またこのように族ノズル５と子ノズル３
を組豆てたとき族ノズル５の流路中心線と子ノズル３の
流路中心線は一致する。
口側から子ノズル３を挿入、その溝部５ａに子ノズル３
の固定用突出部３ｄを嵌合させることにより、族ノズル
５の流路の筒状部分と先細り筒状部分とで形成される内
周面と子ノズルの柱状部分と先細り柱状部分とで形成さ
れる外周面との間には所定寸法の隙間すなわち環状流路
が形成される。またこのように族ノズル５と子ノズル３
を組豆てたとき族ノズル５の流路中心線と子ノズル３の
流路中心線は一致する。
このような構成することにより二相流多段ノＡ′（ル１
０の入口３ａから流入した加圧熱水は従来技術と５０と
の壁面を沿って、蒸気の速度より可成り°゛遅い速度で
流れ、蒸気はこの壁面に押し付けられた熱水の間を速い
速度で流れる。しかし二相流多段ノズルに流入する熱水
の一部は環状流路４を通って末拡がり筒状の流路３Ｃと
流路５Ｃとの接続部の開口面４ａより噴出し、末拡がり
筒状の流路５ＣのＰ−３壁に押し付けられた熱水を加速
、水滴を微粒化して、速度を上昇させてノズルから噴出
するようにしている。
０の入口３ａから流入した加圧熱水は従来技術と５０と
の壁面を沿って、蒸気の速度より可成り°゛遅い速度で
流れ、蒸気はこの壁面に押し付けられた熱水の間を速い
速度で流れる。しかし二相流多段ノズルに流入する熱水
の一部は環状流路４を通って末拡がり筒状の流路３Ｃと
流路５Ｃとの接続部の開口面４ａより噴出し、末拡がり
筒状の流路５ＣのＰ−３壁に押し付けられた熱水を加速
、水滴を微粒化して、速度を上昇させてノズルから噴出
するようにしている。
したがって二相流多段ノズル１０に流入する加圧熱水は
ノズル内にて高速の蒸気の流れと、加速されて蒸気の流
速に近づいた液滴の流れとなって噴出し、蒸気と液滴と
からなる二相流の流速分布は略々均一化されるので回転
翼への流入角を最適の所定の角度にすることができる。
ノズル内にて高速の蒸気の流れと、加速されて蒸気の流
速に近づいた液滴の流れとなって噴出し、蒸気と液滴と
からなる二相流の流速分布は略々均一化されるので回転
翼への流入角を最適の所定の角度にすることができる。
なお、本実施例では二相流多段ノズルに流入する流体を
液体である加圧熱水として説明したが、・・当然蒸気を
含む加圧熱水であっても同じ作用が得られる。
液体である加圧熱水として説明したが、・・当然蒸気を
含む加圧熱水であっても同じ作用が得られる。
以上の説明から明らかなように、本願発明によれば二相
流多段ノズルを族ノズルと子ノズルの２つの部分で構成
し、親ノズル流路の内周面の一部と子ノズルの外周面と
の間に、所定寸法の間隔をもたせて環状流路を形成させ
たことにより、ノズル流路の末広がり筒状部分の途中に
開口している環状流路から、加速された熱水を噴出させ
ることが出来、それによって末広がりと筒状流路内周面
沿いに流れる低速の液滴流を微細化するとともに。
流多段ノズルを族ノズルと子ノズルの２つの部分で構成
し、親ノズル流路の内周面の一部と子ノズルの外周面と
の間に、所定寸法の間隔をもたせて環状流路を形成させ
たことにより、ノズル流路の末広がり筒状部分の途中に
開口している環状流路から、加速された熱水を噴出させ
ることが出来、それによって末広がりと筒状流路内周面
沿いに流れる低速の液滴流を微細化するとともに。
その流速を増加させ流路中心部を流れる蒸気流の速度に
近づけることが可能となった。その結果、蒸気と液滴か
らなる二相流のノズル出口唯近での流速分布を高い位置
で平均化するので回転翼に対して最適な流入角度をとる
ことができ、トータルフロータ−ビンの性能を格段に向
上させるという効果を得ることができるのである。
近づけることが可能となった。その結果、蒸気と液滴か
らなる二相流のノズル出口唯近での流速分布を高い位置
で平均化するので回転翼に対して最適な流入角度をとる
ことができ、トータルフロータ−ビンの性能を格段に向
上させるという効果を得ることができるのである。
第１図は本発明の実施例による二相流チ段ノズルの断面
図、第２図は第１図のＡ−Ａ側面図、第３図は従来形の
ノズルの断面図で、第４図は従来形の多段ノズルの出口
附近の速度分Ａ■を示す巌図である。 １：ノズル、３ａ：入口、３ｂ＝のど部、３ｃ、５ｃ
：末拡がり筒状流路、４：環状流路、１０：二相流多段
ノズル。 ？ 第１ 図 第２図 第３図 第４図
図、第２図は第１図のＡ−Ａ側面図、第３図は従来形の
ノズルの断面図で、第４図は従来形の多段ノズルの出口
附近の速度分Ａ■を示す巌図である。 １：ノズル、３ａ：入口、３ｂ＝のど部、３ｃ、５ｃ
：末拡がり筒状流路、４：環状流路、１０：二相流多段
ノズル。 ？ 第１ 図 第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- 入口から出口側に向って筒状部分と先細り筒状部分及び
末広がり筒状部分とが順次連らなって形成される流路を
備え、かつ前記筒状部分流路の入口側の上下対称の位置
に設けられていて前記流路中心線に向って開口面をもつ
溝部を有している親ノズルと、円柱状部分と先細り柱状
部分が連らなって形成される外形をもち、かつその長手
中心に入口側が先細り筒状部分でついで筒状部分と末広
がり筒状部分とが順次連らなって形成された流路を備え
、前記円柱状部分の入口側の上下対称の位置に設けられ
ていて、前記親ノズルに配されている溝部に嵌合できる
固定突起部を有している子ノズルとで構成され、前記溝
部に前記固定突起部を嵌合し親と子を組合せたとき、前
記親ノズルの流路中心線と前記子ノズルの流路中心線と
は一致し、かつ前記親ノズルに配された筒状部分と先細
り筒状部分とで形成する流路内周面と、前記子ノズルの
円柱状部分と先細り柱状部分とで形成する外周面との間
に、所定寸法の間隔を有する環状流路が形成されるとと
もに前記環状流路が前記親ノズルの流路の末広がり部分
が始まる直前で末広がり状流路に向って開口するように
構成していることを特徴とする二相流多段ノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22117185A JPS6282203A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | 二相流多段ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22117185A JPS6282203A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | 二相流多段ノズル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6282203A true JPS6282203A (ja) | 1987-04-15 |
Family
ID=16762586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22117185A Pending JPS6282203A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | 二相流多段ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6282203A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6434402U (ja) * | 1987-08-25 | 1989-03-02 |
-
1985
- 1985-10-04 JP JP22117185A patent/JPS6282203A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6434402U (ja) * | 1987-08-25 | 1989-03-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2016261C1 (ru) | Способ сжатия сред в струйном аппарате и устройство для его осуществления | |
| RU2441710C2 (ru) | Двойная распылительная насадка | |
| CA2017896C (en) | Conditioning valve | |
| CN201832732U (zh) | 螺旋式导向喷头 | |
| JP2002327921A (ja) | 燃料噴射装置及び燃料ノズル及び燃料噴霧方法 | |
| US5385121A (en) | Steam desuperheater | |
| RU2011117643A (ru) | Двухкомпонентная форсунка, блок форсунок и способ распыления текучих сред | |
| JP2007504422A (ja) | 液体燃料の空気アシスト式噴霧用ノズル | |
| JP6427815B2 (ja) | 過熱低減装置および過熱低減方法 | |
| EP1206973B1 (en) | Methods and apparatus for injecting water into gas turbine engines | |
| US4261517A (en) | Atomizing air metering nozzle | |
| US6691929B1 (en) | Closed-vortex-assisted desuperheater | |
| CN210751035U (zh) | 一种适用于高沸点气体灭火剂的手提式灭火器喷头 | |
| JPS6282203A (ja) | 二相流多段ノズル | |
| CN201731805U (zh) | 螺旋导向叶片 | |
| JP2013002690A (ja) | 過熱蒸気減温器 | |
| RU2636721C1 (ru) | Форсунка с параболическим завихрителем | |
| US1722158A (en) | Water-power engine | |
| CN110455019A (zh) | 组合式等流量分流器一体化装置 | |
| CN223010829U (zh) | 一种易于加工的旋流尿素喷嘴 | |
| US2650860A (en) | Improvement in hollow cone spray nozzle | |
| CN2320910Y (zh) | 一种蒸汽机械雾化油枪头 | |
| CN216173604U (zh) | 一种旋转气道超声雾化喷头结构 | |
| RU2611867C1 (ru) | Форсунка распылителя дискового | |
| NL1043367B1 (en) | Retractable injection lance for finely dispersing liquids in gas streams |