(57)【要約】【課題】蒸気タービンの翼に付着する水分を簡易な構造で除去する。【解決手段】蒸気タービン１における動翼１０と静翼２０の少なくとも一方の翼に、高温高圧蒸気３０を導入する翼内空間３１を形成し、翼内空間３１と連通した噴出孔３２を、翼の背側４０における前縁部５０から該翼幅の５０〜７０％の範囲に位置し、且つ当該翼の外周側から該翼高さの５０〜７０％の範囲に形成してなる。【選択図】図１
2013119819.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気流が吹き当てられ、前記蒸気流を回転力へと変換する複数の動翼と、
前記動翼の近傍に配置され、前記動翼への前記蒸気流を形成する複数の静翼と
を備えた蒸気タービンにおいて、
前記動翼と前記静翼の少なくとも一方の翼の背側に、
蒸気を噴出させる少なくとも一つの噴出孔を、当該翼の前縁部から該翼幅の５０％以上７０％以下の範囲に位置し、且つ当該翼の外周側から該翼高さの５０％以上７０％以下の範囲に形成したことを特徴とする蒸気タービン。
【請求項２】
前記噴出孔をスリットとし、当該翼の前縁部から該翼幅の５０％以上７０％以下の位置で、且つ当該翼の外周側から該翼高さの５０％以上７０％以下の長さで形成したことを特徴とする蒸気タービン。
【請求項３】
前記翼に、前記噴出孔から噴出させる前記蒸気を導く翼内空間を形成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の蒸気タービン。
【請求項４】
前記翼内空間を、少なくとも前記噴出孔から前記前縁部にかけて、当該翼の前記背側に沿って形成したことを特徴とする請求項３に記載の蒸気タービン。
【請求項５】
前記噴出孔から噴出させる前記蒸気を、
当該翼が設置された段を流れる蒸気よりも高い圧力で、且つ該圧力における飽和温度よりも高い温度としたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の蒸気タービン。
【請求項６】
前記噴出孔から噴出させる前記蒸気を、
当該翼が設置された段よりも上流側の段、または外部の蒸気供給源から導くようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の蒸気タービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、翼に付着する水分を除去する水分除去構造を備えた蒸気タービンに関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気タービンは、高圧蒸気の熱エネルギーを運動エネルギーに換え、それを機械的仕事に変換する原動機である。高圧の蒸気を低圧のところへ噴出させると、蒸気は圧力が低下することによって膨張する。その際、蒸気の熱エネルギーは運動エネルギーに換えられ、高速の蒸気流が得られる。そして、高速で流れる蒸気が動翼に当てられ、動翼を保持するロータディスクが回転させられる。その回転力が発電機等へ伝えられることによって、蒸気の運動エネルギーが機械的仕事に変換される。
【０００３】
蒸気は圧力や温度の低下といった状態の変化を伴って、タービンの中で膨張して仕事をする。たとえば、ボイラーから蒸気タービンへ過熱蒸気が噴出され、圧力低下に伴った膨張をするに従って過熱度が減じて乾き飽和蒸気となり、更に膨張して水分を含んだ湿り蒸気となる。
【０００４】
湿り蒸気域では翼（本明細書で翼といえば、静翼と動翼を含む概念である）の面上に水分が凝集し易く、翼面上に凝集した水分は水脈となり、蒸気流に吹かれて下流へ流れる。水脈は翼端の後縁部まで達すると、飛散して水滴となる。翼から飛散した水滴は、蒸気流によって当該翼の下流側に設置された別の翼に衝突し、浸食（エロージョン現象）の原因となり得る。
【０００５】
また、静翼から飛散した水滴が下流側にある動翼に衝突する場合、動翼には回転方向と逆の力が働き、回転を抑制してしまうブレーキ効果が見られる。一般に、蒸気中の水分が１％増すと、蒸気タービンの内部効率が１〜１．２％減少するとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−０３４８０４号公報
【特許文献２】実開昭６１−１５１００４号公報
【特許文献３】特許第４１０１３５８号公報
【特許文献４】特表２００１−５０１７００号公報
【特許文献５】特開昭６３−１９５３０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
湿り蒸気中の水分が凝集してできた翼面上の水脈を除去する様々な方法が研究されており、たとえば特許文献１乃至特許文献５のような翼の水分除去構造を備えた蒸気タービンがある。
【０００８】
特許文献１乃至特許文献３は、翼の背側および腹側の全体あるいは一部分に複数の噴出孔を設け、翼内空間に導入した蒸気を噴出させることで水脈を飛散させる構造である。しかし、蒸気中の水分は翼面の全体に亘って付着するわけではなく、翼面は水滴の付着する部分と付着しない部分とに分けられる。よって、水分除去の必要な部分にスリットが設けられていない、あるいは不必要な部分にスリットが設けられている虞がある。
【０００９】
特許文献４は、翼内空間に蒸気を導入することで翼を熱し、噴出孔から蒸気を噴出させることで翼周りの湿り度を減じる構造である。しかし、水分を十分に除去できるほどの高い熱量を持った蒸気の採用が困難であり、熱量の低い蒸気では水分を除去しきれない。
【００１０】
特許文献５は、翼の後縁部を略鋸歯状とすることで飛散する水滴を微細化し、翼面上のスリットから水脈の一部を吸い込み、外部へ排出させる構造である。しかし、略鋸歯状とすることによる蒸気の乱流および強度低下の不安がある。また、水脈と共に蒸気を外部へ排出してしまうことに伴う蒸気タービンの内部効率低下へ繋がる虞がある。
【００１１】
つまり、従来の蒸気タービンは十分な水分除去を成す効率的な水分除去構造を備えているとは言い難く、余分な製造コスト増加や翼の強度低下、蒸気タービンの内部効率低下などに繋がる。
【００１２】
本発明は、上記のような問題を鑑みなされたもので、蒸気タービンにおける効率的な水分除去構造によって簡易な構造での水分除去を可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決する第一の発明に係る蒸気タービンは、蒸気流が吹き当てられ、前記蒸気流を回転力へと変換する複数の動翼と、前記動翼の近傍に配置され、前記動翼への前記蒸気流を形成する複数の静翼とを備えた蒸気タービンにおいて、前記動翼と前記静翼の少なくとも一方の翼の背側に、蒸気を噴出させる少なくとも一つの噴出孔を、当該翼の前縁部から該翼幅の５０％以上７０％以下の範囲に位置し、且つ当該翼の外周側から該翼高さの５０％以上７０％以下の範囲に形成したことを特徴とする。
【００１４】
上記課題を解決する第二の発明に係る蒸気タービンは、前記噴出孔をスリットとし、当該翼の前縁部から該翼幅の５０％以上７０％以下の位置で、且つ当該翼の外周側から該翼高さの５０％以上７０％以下の長さで形成したことを特徴とする蒸気タービン。
【００１５】
上記課題を解決する第三の発明に係る蒸気タービンは、前記翼に、前記噴出孔から噴出させる前記蒸気を導く翼内空間を形成したことを特徴とする。
【００１６】
上記課題を解決する第四の発明に係る蒸気タービンは、前記翼内空間を、少なくとも前記噴出孔から前記前縁部にかけて、当該翼の前記背側に沿って形成したことを特徴とする。
【００１７】
上記課題を解決する第五の発明に係る蒸気タービンは、前記噴出孔から噴出させる前記蒸気を、当該翼が設置された段を流れる蒸気よりも高い圧力、且つ、該圧力における飽和温度よりも高い温度としたことを特徴とする。
【００１８】
上記課題を解決する第六の発明に係る蒸気タービンは、前記噴出孔から噴出させる前記蒸気を、当該翼が設置された段よりも上流側の段、または、外部の蒸気供給源から導いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
第一の発明に係る蒸気タービンによれば、翼面上を流れる水脈は、当該翼に形成した噴出孔から噴出させる蒸気によって当該翼面上から飛散し、微細な水滴となって蒸気流と共に下流へ流される。よって、エロージョンの原因となり得る中間大の水滴を除去することができる。なお、効率的な水分除去の構造によって簡易な構造での水分除去を可能としたので、余分な製造コストの増加および翼の強度低下を抑制できる。また、静翼の水分除去構造を備えた蒸気タービンにおいては、動翼に衝突する水滴を除去できるので、ブレーキ効果の低減に繋がる。
【００２０】
第二の発明に係る蒸気タービンによれば、翼に形成する噴出孔は簡易な構造であるので、形成および加工が容易になり、製造コストの増加を抑制することができる。
【００２１】
第二の発明に係る蒸気タービンによれば、当該翼に設けた翼内空間に蒸気を導入することで当該翼が熱せられるので、翼面上に付着する水滴および翼面上を流れる水脈の一部は当該翼面上で蒸発する。
【００２２】
第三の発明に係る蒸気タービンによれば、当該翼に設けた翼内空間を少なくとも前記噴出孔から前縁部にかけて、当該翼の背側に沿って形成することで当該翼における水滴付着範囲の翼面がより熱せられ易いので、翼面上に付着する水滴および翼面上を流れる水脈の一部はより蒸発し易くなる。
【００２３】
第四の発明に係る蒸気タービンによれば、翼内空間に導入する蒸気は、当該翼が設置された段を流れる蒸気よりも高圧であり、その圧力差によって当該翼に形成したスリット状の噴出孔から勢い良く噴出するので、当該翼面上を流れる水脈は当該翼面上から飛散し、微細化しやすい。更に、当該蒸気は該圧力における飽和温度よりも高温であり、当該翼の周りを流れる蒸気より高温でもあるので、微細化した水滴の一部は蒸発する。
【００２４】
第五の発明に係る蒸気タービンによれば、当該翼が設置された段よりも上流側の段から蒸気を導入した場合には、当該蒸気タービン以外の設備増加がないのでコスト増加の抑制になる。外部の蒸気供給源から蒸気を導入した場合には、高圧段が湿り蒸気域である原子力用蒸気タービン等においても翼の水分除去が可能となり、導入する蒸気の温度や圧力等の状態を容易に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施例１に係る蒸気タービンの静翼を示す斜視図である。
【図２】実施例１に係る蒸気タービンの静翼を示すＡ方向側面図である。
【図３】実施例１に係る蒸気タービンの静翼を示すＢ−Ｂ断面図である。
【図４】実施例１に係る蒸気タービンの一段を示す縦断面図である。
【図５】蒸気タービン中における蒸気および水滴の下流側静翼に対する流れを示す説明図である。
【図６】蒸気タービン中における蒸気および水滴の下流側動翼に対する流れを示す説明図である。
【図７】静翼に付着する径５０μｍの粒子の飛跡解析結果を示す説明図である。
【図８】静翼に付着する径１００μｍの粒子の飛跡解析結果を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に、本発明に係る蒸気タービンの実施例について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。もちろん、本発明は以下の実施例に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各種変更が可能であることは言うまでもない。
【実施例１】
【００２７】
本発明の実施例１に係る蒸気タービンについて、図１乃至図８を参照して説明する。
【００２８】
まず、本実施例の蒸気タービン１および水分除去の構造について説明する。
【００２９】
図４に示すように、本実施例の蒸気タービン１は、タービンケーシング２、タービンケーシング２内に設けられた動翼１０とそれを保持するロータディスク１１、および静翼２０とそれを保持する翼根リング２１および翼頂リング２２を有する。動翼１０は円盤状のロータディスク１１の外周面に設置され、周方向に一定間隔で複数配置された動翼列を成し、ロータディスク１１と共に軸方向に一定間隔で複数列配置されている。静翼２０は円環状の翼根リング２１と翼頂リング２２の間に設置されるとともに、翼根リング２１によってタービンケーシング２の内周面に保持され、周方向に一定間隔で複数配置された静翼列を成し、軸方向で動翼列と交互に複数列配置されている。
【００３０】
隣接する静翼列および動翼列の各一列を一段とし、段ごとに蒸気の圧力が異なっている。つまり、隣接する段のうち下流側の段を上流側の段に比べて低い圧力とすることで、蒸気が高速で流れる。本実施例の蒸気タービン１は、低圧部の段である低圧段が湿り蒸気域であるので、低圧段の静翼２０の水分除去構造を備えている。
【００３１】
図１に示すように、静翼２０の凸曲面部側である背側４０には高温高圧蒸気３０を噴出させるスリット状の噴出孔３２が形成されている。図２に示すように、本実施例の蒸気タービン１の低圧段における静翼２０の噴出孔３２は、翼高さＨ方向に沿った直線状のスリットであり、噴出孔形成位置Ｘを該翼幅Ｗの７０％、且つ噴出孔形成長さＹを該翼高さＨの７０％として形成されている。
【００３２】
ここで、噴出孔形成位置Ｘは、静翼２０の上流側である前縁部５０からの距離（ロータディスク１１の軸方向における距離）であり、噴出孔形成長さＹは、静翼２０の外周側である翼底部６０からの距離（ロータディスク１１の径方向における距離）である。また、翼幅Ｗとは翼の幅（ロータディスク１１の軸方向における翼の弦長）で、翼底部６０から翼頂部６１へと断面積が変化する翼の場合には最大値となる幅であり、翼高さＨとはスリット状の噴出孔３２を形成した噴出孔形成位置Ｘにおける翼の高さ（ロータディスク１１の径方向における翼の長さ）で、噴出孔形成位置Ｘによって翼高さＨは異なる。
【００３３】
静翼２０には噴出孔３２から噴出させる高温高圧蒸気３０を導く翼内空間３１が形成され、静翼２０は高温高圧蒸気３０によって内部から熱せられる。本実施例の蒸気タービン１の低圧段における静翼２０の翼内空間３１を、噴出孔３２から前縁部５０にかけて背側４０に沿って形成することで、後述する静翼２０の水滴付着範囲９０（図７および図８参照）を熱し易い構造、且つ高温高圧蒸気３０を噴出孔３２から噴出し易い構造となる。もちろん、翼内空間３１は本実施例に限定されず、例えば、静翼２０内全体に亘る空間としても良い。
【００３４】
翼内空間３１に導入する高温高圧蒸気３０は、噴出孔３２から勢いよく噴出させるため当該静翼２０が設置された段を流れる蒸気よりも高い圧力であり、且つ水分除去の効果向上のため該圧力における飽和温度よりも高い温度の過熱蒸気である。
【００３５】
図４に示すように、翼内空間３１は、当該静翼２０の翼底部６０から翼根リング２１およびタービンケーシング２の内部を通じて、当該静翼２０が設置された段を流れる蒸気よりも高圧の過熱蒸気が流れる上流側の段と連通している。その高圧の過熱蒸気が高温高圧蒸気３０として抽出され、翼内空間３１に導入させられる。もちろん、高温高圧蒸気３０の流通経路は本実施例に限定されず、タービンケーシング２の外部を通しても良く、当該静翼２０の翼頂部６１から翼頂リング２２の内部を通しても良い。また、翼内空間３１に導入する高温高圧蒸気３０の供給源は本実施例に限定されず、外部のボイラー等の蒸気供給源から抽出しても良い。
【００３６】
次に、本実施例における静翼２０に形成した噴出孔３２の噴出孔形成位置Ｘおよび噴出孔形成長さＹを決定するに至る解析について説明する。
【００３７】
動翼１０で起こるエロージョンおよびブレーキ効果は、当該動翼１０と隣接し上流側に位置する静翼２０の翼面上を流れる水脈７０が蒸気流によって当該静翼２０の後縁部５１から飛散することにより発生する水滴が原因である。図４に示すように、静翼２０面上の水脈７０は、当該静翼２０と隣接し上流側に位置する動翼１０面上を流れる水脈７０が蒸気流によって当該動翼１０から飛散することにより発生する水滴が、当該静翼２０に付着し凝集することでできる。
【００３８】
蒸気タービン１の湿り蒸気域における動翼１０から飛散する水滴のうち、径５０μｍよりも小さい径数μｍ程度の微細な水滴８０は質量が小さく、蒸気流に乗って下流へ流れるので、当該動翼１０に隣接し下流側に位置する静翼２０に付着しない。径５０〜１００μｍ程度の中間大の水滴８１は、当該動翼１０に隣接し下流側に位置する静翼２０に付着し、当該静翼２０面上で凝集し水脈７０と成り得る。径１００μｍよりも大きい径数百μｍ程の粗大な水滴８２は質量が大きく、動翼１０の回転による遠心力の影響を大きく受けるので、静翼２０の外周側にあるタービンケーシング２側へ流れ、当該動翼１０に隣接し下流側に位置する静翼２０には付着しない。
【００３９】
図５に示すように、動翼１０に対する蒸気タービン１中における蒸気および水滴の流れについて、蒸気は当該動翼１０の出口方向へ速い速度で流れ（蒸気ベクトルα１）、水滴は蒸気と同方向へ遅い速度で流れる（水滴ベクトルβ１）。水滴の質量は蒸気よりも大きいため、水滴の速度は蒸気よりも遅い。
【００４０】
当該動翼１０の下流側に位置する静翼２０に対する前記蒸気および水滴の流れについては、動翼１０の回転による慣性を考慮する（動翼ベクトルγ）。水滴は蒸気よりも質量が大きいために速度が遅く、動翼１０の回転による慣性が水滴の流れる方向に大きく影響する。よって、蒸気は下流側に位置する静翼２０の腹側４１へ向かって流れ（蒸気ベクトルα２）、水滴は下流側に位置する静翼２０の背側４０へ向かって流れる（水滴ベクトルβ２）。
【００４１】
つまり、動翼１０から飛散する水滴のうち径５０〜１００μｍ程度の中間大の水滴は、当該動翼１０と隣接し下流側に位置する静翼２０の背側４０に付着する。
【００４２】
図７に示すように、径５０μｍの水滴が静翼２０の背側４０に付着する際の水滴付着範囲９０は、当該静翼２０の前縁部５０から該翼幅Ｗの７０％以内、且つ外周側である翼底部６０から該翼高さＨの７０％以内である。
【００４３】
図８に示すように、径１００μｍの水滴が静翼２０の背側４０に付着する際の水滴付着範囲９０は、当該静翼２０の前縁部５０から該翼幅Ｗの５０％以内、且つ外周側である翼底部６０から該翼高さＨの５０％以内である。
【００４４】
つまり、径５０〜１００μｍ程度の中間大の水滴８１は、当該静翼２０の背側４０における前縁部５０から該翼幅Ｗの５０〜７０％、且つ外周側である翼底部６０から該翼高さＨの５０〜７０％の範囲、すなわち、水滴付着範囲９０内に付着する。よって、図２に示すように噴出孔形成位置Ｘを該翼幅Ｗの５０〜７０％の範囲、且つ噴出孔形成長さＹを該翼高さＨの５０〜７０％の範囲で設定したスリット状の噴出孔３２とすることで、効率的な水分除去を可能とする。
【００４５】
本実施例に係る蒸気タービン１では、水分除去構造を施した静翼２０が設置された段において、径５０〜１００μｍ程度の水滴が偏りなく発生していたために、噴出孔形成位置Ｘを該翼幅Ｗの７０％、且つ噴出孔形成長さＹを該翼高さＨの７０％としたスリット状の噴出孔３２を形成した。たとえば、径５０μｍ程度の水滴があまり発生せず径１００μｍ程度の水滴が多く発生している場合には、噴出孔形成位置Ｘを該翼幅Ｗの５０％、且つ噴出孔形成長さＹを該翼高さＨの５０％としてスリット状の噴出孔３２を形成しても良い。
【００４６】
様々な条件によって発生しやすい水滴の大きさや水滴付着範囲９０が異なる。よって、それら水滴飛散状況に合わせて、スリット状の噴出孔３２を形成する翼の前縁部５０からの距離である噴出孔形成位置Ｘを、該翼幅Ｗの５０％以上７０％以下の範囲から選定し、スリット状の噴出孔３２を形成する翼の外周側（静翼２０においては翼底部６０、動翼１０においては翼頂部６２）からの距離である噴出孔形成長さＹを、該翼高さＨの５０％以上７０％以下の範囲から選定することが好ましい。
【００４７】
続いて、本実施例の蒸気タービン１および水分除去構造の動作について説明する。
【００４８】
本実施例の蒸気タービン１に送られる蒸気は過熱蒸気であり、圧力低下に伴った膨張をするに従って過熱度が減じて乾き飽和蒸気となり、更に膨張して水分を含んだ湿り蒸気となる。
【００４９】
図４および図７、図８に示すように、本実施例の蒸気タービンにおいて湿り蒸気域となる低圧段では、湿り蒸気中の水滴あるいは動翼１０から飛散する水滴のうち、微細な水滴８０は軽量であるために蒸気と共に下流へ流され、粗大な水滴８２は重量であるために遠心力を大きく受けてタービンケーシング２側へ飛散し、中間大の水滴８１は蒸気流と動翼１０の回転の慣性によって当該動翼１０と隣接し下流側に位置する静翼２０の背側４０における前縁部５０から該翼幅の７０％の範囲、且つ外周側へ働く遠心力によって当該静翼２０の外周側である翼底部６０から該翼高さＨの７０％の範囲に付着する。
【００５０】
当該静翼２０は翼内空間３１に導入した高温高圧蒸気３０によって内部から熱せられているため、当該静翼２０面上に付着した水滴および水滴が凝集してできた水脈７０の一部は蒸発し、蒸気となって下流へ流れる。なお、翼内空間３１を、水滴付着範囲９０である噴出孔３２から前縁部５０にかけて背側４０に沿って形成しているので、高温高圧蒸気３０から静翼２０面上の水滴および水脈７０へ熱を効率良く伝えられる。
【００５１】
図２に示すように、蒸発しきれなかった余分の水滴および水脈７０は再び凝集して新たな水脈７０となり、当該静翼２０の設置された段を流れる蒸気に吹かれて当該静翼２０面上を下流へ流れる（水脈流れ方向７１）。そして水脈７０は、当該静翼２０の背側４０に前縁部５０から該翼幅Ｗの７０％の噴出孔形成位置Ｘ、且つ当該静翼２０の外周側である翼底部６０から該翼高さＨの７０％の噴出孔形成長さＹで形成されたスリット状の噴出孔３２に達する。
【００５２】
図３に示すように、スリット状の噴出孔３２からは、翼内空間３１に導入した高温高圧蒸気３０が当該静翼２０の設置された段を流れる蒸気との圧力差により勢いよく噴出している。よって、噴出孔３２に達した水脈７０は静翼２０面上から蒸気中へ飛散し、径５０μｍよりも小さい微細な水滴８０となって下流へ流れる。また、飛散した微細な水滴８０の一部は、当該静翼２０の噴出孔３２から噴出された高温高圧蒸気３０の熱によって蒸発する。
【００５３】
よって、本実施例に係る蒸気タービン１によれば、湿り蒸気域の静翼２０から飛散する水滴は径５０μｍよりも小さい微細な水滴８０となり、静翼２０の下流側に位置する動翼１０に衝突し得る中間大の水滴８１を除去することができる。これは、動翼１０に起こるエロージョン現象およびブレーキ効果の低減に繋がる。また、効率的な水分除去構造によって簡易な構造での水分除去を可能としたので、余分な製造コストの増加および翼の強度低下を抑制できる。さらに、蒸気タービン１内の蒸気排出を伴わないので、蒸気タービン１の内部効率低下へ繋がらない。
【００５４】
もちろん、本発明に係る蒸気タービン１において翼の水分除去構造が施されるのは、本実施例における低圧段の静翼２０に限定されない。蒸気タービン１のうち水分除去が必要とされる何れの段における翼に施されても良く、動翼１０と静翼２０の少なくとも一方の翼の水分除去構造を備えた蒸気タービン１であれば良い。
【００５５】
図６に示すように、静翼２０に対する蒸気タービン１中における蒸気および水滴の流れについて、蒸気は当該静翼２０の出口方向へ速い速度で流れ（蒸気ベクトルα１）、水滴は蒸気と同方向へ遅い速度で流れる（水滴ベクトルβ１）。水滴の質量は蒸気よりも大きいため、水滴の速度は蒸気よりも遅い。
【００５６】
当該静翼２０の下流側に位置する動翼１０に対する前記蒸気および水滴の流れについては、動翼１０の回転を考慮する（動翼ベクトルγ）。水滴は蒸気よりも質量が大きいために速度が遅く、動翼１０の回転が水滴の流れる方向に大きく影響する。よって、蒸気は下流側に位置する動翼１０の凹曲面部側である腹側４２へ向かって流れ（蒸気ベクトルα２）、水滴は下流側に位置する動翼１０の凸曲面部側である背側４３へ向かって流れる（水滴ベクトルβ２）。つまり、静翼２０から飛散する水滴は、当該静翼２０と隣接し下流側に位置する動翼１０の背側に付着する。よって、動翼１０の水分除去構造を備えた蒸気タービン１とした場合にも、本実施例と同様の効果が得られることが類推される。
【００５７】
なお、蒸気タービン１の種類あるいは段等によって、発生しやすい水滴の大きさや翼に付着しやすい範囲などが異なるため、翼に噴出孔３２を形成するための噴出孔形成位置Ｘおよび噴出孔形成長さＹは本実施例に限定されない。水滴飛散状況の異なる個々の翼に対して、噴出孔形成位置Ｘは、翼の前縁部５０、５２から該翼幅Ｗの５０％以上７０％以下の範囲で設定され、噴出孔形成長さＹは、翼の外周側（静翼２０においては翼底部６０、動翼１０においては翼頂部６２）から該翼高さＨの５０％以上７０％以下の範囲で設定されれば良い。
【００５８】
また、噴出孔３２の形状は、図２のような径方向に沿った直線状のスリットに限定されることはなく、噴出孔３２の形成容易性や翼の強度などを考慮した形状の噴出孔３２とする。例えば、翼の前縁部５０、５２から該翼幅Ｗの５０％以上７０％以下の範囲内、且つ翼の外周側から該翼高さＨの５０％以上７０％以下の範囲内であれば、径方向に対して傾斜したスリットや波状のスリットとしても良いし、破線状のスリットや複数の孔としても良い。
【符号の説明】
【００５９】
１      蒸気タービン
１０    動翼
１１    ロータディスク
２０    静翼
２１    翼根リング
２２    翼頂リング
３０    高温高圧蒸気
３１    翼内空間
３２    噴出孔
４０    静翼の背側
４１    静翼の腹側
４２    動翼の腹側
４３    動翼の背側
５０    静翼の前縁部
５１    静翼の後縁部
５２    動翼の前縁部
６０    静翼の翼底部
６１    静翼の翼頂部
６２    動翼の翼頂部
７０    水脈
７１    水脈の流れ方向
８０    微細な水滴
８１    中間大の水滴
８２    粗大な水滴
９０    水滴付着範囲
Ｘ      噴出孔形成位置
Ｙ      噴出孔形成長さ
Ｗ      静翼の翼幅
Ｈ      静翼の翼高さ
【図１】
2013119819.tif 000003
【図２】
2013119819.tif 000004
【図３】
2013119819.tif 000005
【図４】
2013119819.tif 000006
【図５】
2013119819.tif 000007
【図６】
2013119819.tif 000008
【図７】
2013119819.tif 000009
【図８】
2013119819.tif 000010