【動設備技術交流版】動設備【毎日一問】20190919

ノズル内で蒸気が膨張し、圧力はp0からp1に低下し、流速はc0からc1に増加し、蒸気の熱エネルギーが運動エネルギーに変換される。蒸気が動翼棚に入ると流れの方向が変わり、反動力が生じてインペラーを回転させて仕事を行い、蒸気の運動エネルギーをローターの機械的エネルギーに変換する。蒸気が動翼列を離れる速度はc2まで低下する。動翼列内で蒸気が膨張しないため、動翼列の前後の圧力は等しく、すなわちp1=p2となる。

ノズル内で蒸気が膨張し、圧力はp0からp1に低下し、流速はc0からc1に増加し、蒸気の熱エネルギーが運動エネルギーに変換される。蒸気が動翼棚に入ると流れの方向が変わり、反動力が生じてインペラーを回転させて仕事を行い、蒸気の運動エネルギーをローターの機械的エネルギーに変換する。蒸気が動翼列を離れる速度はc2まで低下する。動翼列内で蒸気が膨張しないため、動翼列の前後の圧力は等しく、すなわちp1=p2となる。

一定の圧力と温度を持つ蒸気がノズルに入ると、ノズルの断面形状が蒸気の流れ方向に沿って変化するため、蒸気の圧力と温度は低下し、比容積は増大し、流速は上昇する。つまり、蒸気がノズル内で膨張し加速し、熱エネルギーが運動エネルギーに変わるのです。高速度の蒸気がノズルから噴出し、動翼の流路に入ります。曲がった動翼の流路内で蒸気の流れ方向が変わり、蒸気が動翼に衝撃力を与えることで、羽根を回転させるトルクが生じ、主軸を回転させて機械的仕事を生み出し、運動エネルギーを機械エネルギーに変換します。

衝動式タービンとは、蒸気がノズル内でのみ膨張するタービンのことであり、衝動式タービンの動翼内では蒸気は膨張して仕事を行うのではなく、単に流れの方向を変えるだけである。 単段タービンにおいて、ノズル内の比エンタルピー降下が大きい場合、ノズル出口の蒸気速度は非常に高くなり、その結果動翼列を離れる蒸気の速度c2も大きくなる。これにより大きな損失が生じ、タービンの経済性が低下する。この損失を減らすために、第1列の動翼列の後ろに案内翼列を設置し、蒸気が案内翼列内で流れ方向を変えた後、同じインペラ上にある第2列の動翼列に入ってさらに仕事を行うようにする。このように、第1列の動翼列から流出する蒸気流が持つ運動エネルギーが第2列の動翼列で再び利用されることで、運動エネルギーの損失が減少する。第2列の動翼から流出する蒸気流にまだ大きな運動エネルギーがある場合は、さらに第2列の案内羽根列と第3列の動翼列を設置することもできる。ノズル内で蒸気を膨張させて生じた運動エネルギーを、複数回にわたって動翼列で利用するこの段を、速度段と呼ぶ。通常、蒸気の運動エネルギーを2列の動翼列で利用する段を二列速度段と呼び、3列の動翼列で利用する段を三列速度段と呼ぶ。

衝動式タービンの動作原理：衝動式タービンとは、蒸気が主にノズル内で膨張し、動翼内ではほとんどまたは全く膨張せず、主に流れの方向が変わるだけのものです。現代の衝動式タービンでは各段にある程度の反動度があり、つまり動翼内でもごくわずかに蒸気が膨張するため、蒸気流がある程度加速されますが、それでもなお衝動式タービンと見なされます。単段タービンにおいて、ノズル内の比エンタルピー降下が大きい場合、ノズル出口の蒸気速度は非常に高くなり、その結果動翼列を離れる蒸気の速度c2も大きくなる。これにより大きな損失が生じ、タービンの経済性が低下する。この損失を減らすために、第1列の動翼列の後ろに案内翼列を設置し、蒸気が案内翼列内で流れ方向を変えた後、同じインペラ上にある第2列の動翼列に入ってさらに仕事を行うようにする。このように、第1列の動翼列から流出する蒸気流が持つ運動エネルギーが第2列の動翼列で再び利用されることで、運動エネルギーの損失が減少する。第2列の動翼から流出する蒸気流にまだ大きな運動エネルギーがある場合は、さらに第2列の案内羽根列と第3列の動翼列を設置することもできる。ノズル内で蒸気を膨張させて生じた運動エネルギーを、複数回にわたって動翼列で利用するこの段を、速度段と呼ぶ。通常、蒸気の運動エネルギーを2列の動翼列で利用する段を二列速度段と呼び、3列の動翼列で利用する段を三列速度段と呼ぶ。

ある程度の圧力を持つ新しい蒸気は、速度調整弁（節流損失を生じさせる）を通ってノズルに入る。蒸気はノズル内で膨張し加速し、圧力と温度が低下する。高速度の蒸気が動翼に入り、動翼内で蒸気の流れの方向を変え、翼に衝撃力を与える。同時に、蒸気は動翼の出口付近でわずかに膨張し、圧力が下がり速度が上昇することで、動翼に反力が生じる。蒸気は動翼内で運動エネルギーの大部分を機械的エネルギーに変換する。蒸気が動翼から流出すると、圧力はPiに、温度はtlに低下する。

衝動式タービンとは、蒸気がノズル内でのみ膨張するタービンのことであり、衝動式タービンの動翼内では蒸気は膨張して仕事を行うのではなく、単に流れの方向を変えるだけである。

蒸気はノズル内で膨張し、圧力が低下して流速が上昇し、蒸気の熱エネルギーが運動エネルギーに変換される。蒸気が動翼棚に入ると流れの方向が変わり、反動力が生じてインペラが回転し仕事を行い、蒸気の運動エネルギーがローターの機械的エネルギーに変換される。蒸気が動翼棚を出ると速度は低下する。

ノズル内で蒸気が膨張し、圧力はp0からp1に低下し、流速はc0からc1に増加し、蒸気の熱エネルギーが運動エネルギーに変換される。蒸気が動翼棚に入ると流れの方向が変わり、反動力が生じてインペラーを回転させて仕事を行い、蒸気の運動エネルギーをローターの機械的エネルギーに変換する。蒸気が動翼列を離れる速度はc2まで低下する。動翼列内で蒸気が膨張しないため、動翼列の前後の圧力は等しく、すなわちp1=p2となる。

衝動式タービンとは、蒸気が主にノズル内で膨張し、動翼内ではほとんどまたは全く膨張せず、主に流れの方向が変わるだけのものを指す。現代の衝動式タービンでは各段にある程度の反動度があり、つまり蒸気は動翼内でもごくわずかに膨張するため、蒸気流がある程度加速されるが、それでもなお衝動式タービンと見なされる。 単段タービンにおいて、ノズル内の比エンタルピー降下が大きい場合、ノズル出口の蒸気速度は非常に高くなり、その結果動翼列を離れる蒸気の速度c2も大きくなる。これにより大きな損失が生じ、タービンの経済性が低下する。この損失を減らすために、第1列の動翼列の後ろに案内翼列を設置し、蒸気が案内翼列内で流れ方向を変えた後、同じインペラ上にある第2列の動翼列に入ってさらに仕事を行うようにする。このように、第1列の動翼列から流出する蒸気流が持つ運動エネルギーが第2列の動翼列で再び利用されることで、運動エネルギーの損失が減少する。第2列の動翼から流出する蒸気流にまだ大きな運動エネルギーがある場合は、さらに第2列の案内羽根列と第3列の動翼列を設置することもできる。ノズル内で蒸気を膨張させて生じた運動エネルギーを、複数回にわたって動翼列で利用するこの段を、速度段と呼ぶ。通常、蒸気の運動エネルギーを2列の動翼列で利用する段を二列速度段と呼び、3列の動翼列で利用する段を三列速度段と呼ぶ。

衝動式タービンとは、蒸気がノズル内でのみ膨張するタービンのことであり、衝動式タービンの動翼内では蒸気は膨張して仕事を行うのではなく、単に流れの方向を変えるだけである。衝動式タービンは主に衝動段で構成されており、その段内で蒸気は主にノズル格子内で膨張し、動翼格子内ではわずかにのみ膨張する。衝動式タービンの動翼および静翼の形状は異なる。動翼列内での気流の膨張量は少ないため、動翼列の断面形状はほぼ対称的である。蒸気は静翼列での屈曲角が小さく、動翼に入る際の速度が大きい。動翼内では屈曲角が大きくなり、動翼での損失も大きくなる。 衝動式タービンの動作原理：衝動式タービンとは、蒸気が主にノズル内で膨張し、動翼内ではほとんどまたは全く膨張せず、主に流れの方向が変わるだけのものです。現代の衝動式タービンでは各段にある程度の反動度があり、つまり動翼内でもわずかに膨張が起こり、それによって蒸気流がある程度加速されますが、それでもなお衝動式タービンと見なされます。 単段タービンにおいて、ノズル内の比エンタルピー降下が大きい場合、ノズル出口の蒸気速度は非常に高くなり、その結果動翼列を離れる蒸気の速度c2も大きくなる。これにより大きな損失が生じ、タービンの経済性が低下する。この損失を減らすために、第1列の動翼列の後ろに案内翼列を設置し、蒸気が案内翼列内で流れ方向を変えた後、同じインペラ上にある第2列の動翼列に入ってさらに仕事を行うようにする。このように、第1列の動翼列から流出する蒸気流が持つ運動エネルギーが第2列の動翼列で再び利用されることで、運動エネルギーの損失が減少する。第2列の動翼から流出する蒸気流にまだ大きな運動エネルギーがある場合は、さらに第2列の案内羽根列と第3列の動翼列を設置することもできる。ノズル内で蒸気を膨張させて生じた運動エネルギーを、複数回にわたって動翼列で利用するこの段を、速度段と呼ぶ。通常、蒸気の運動エネルギーを2列の動翼列で利用する段を二列速度段と呼び、3列の動翼列で利用する段を三列速度段と呼ぶ。

ノズル内でのみ蒸気が膨張するタービン

ノズル内でのみ蒸気が膨張するタービン

ある程度の圧力を持つ新しい蒸気は、速度調整弁（節流損失を生じさせる）を通ってノズルに入る。蒸気はノズル内で膨張し加速し、圧力と温度が低下する。高速度の蒸気が動翼に入り、動翼内で蒸気の流れの方向を変え、翼に衝撃力を与える。同時に、蒸気は動翼の出口付近でわずかに膨張し、圧力が下がり速度が上昇することで、動翼に反力が生じる。蒸気は動翼内で運動エネルギーの大部分を機械的エネルギーに変換する。蒸気が動翼から流出すると、圧力はPiに、温度はtlに低下する。

衝動式タービンとは、蒸気が主にノズル内で膨張し、動翼内ではほとんどまたは全く膨張せず、主に流れの方向が変わるだけのものを指す。現代の衝動式タービンでは各段にある程度の反動度があり、つまり蒸気は動翼内でもごくわずかに膨張するため、蒸気流がある程度加速されるが、それでもなお衝動式タービンと見なされる。

衝動式タービンの動作原理：衝動式タービンとは、蒸気が主にノズル内で膨張し、動翼内ではほとんどまたは全く膨張せず、主に流れの方向が変わるだけのものです。現代の衝動式タービンでは各段にある程度の反動度があり、つまり動翼内でもごくわずかに蒸気が膨張するため、蒸気流がある程度加速されますが、それでもなお衝動式タービンと見なされます。単段タービンにおいて、ノズル内の比エンタルピー降下が大きい場合、ノズル出口の蒸気速度は非常に高くなり、その結果動翼列を離れる蒸気の速度c2も大きくなる。これにより大きな損失が生じ、タービンの経済性が低下する。この損失を減らすために、第1列の動翼列の後ろに案内翼列を設置し、蒸気が案内翼列内で流れ方向を変えた後、同じインペラ上にある第2列の動翼列に入ってさらに仕事を行うようにする。このように、第1列の動翼列から流出する蒸気流が持つ運動エネルギーが第2列の動翼列で再び利用されることで、運動エネルギーの損失が減少する。第2列の動翼から流出する蒸気流にまだ大きな運動エネルギーがある場合は、さらに第2列の案内羽根列と第3列の動翼列を設置することもできる。ノズル内で蒸気を膨張させて生じた運動エネルギーを、複数回にわたって動翼列で利用するこの段を、速度段と呼ぶ。通常、蒸気の運動エネルギーを2列の動翼列で利用する段を二列速度段と呼び、3列の動翼列で利用する段を三列速度段と呼ぶ。