[发明专利]涡轮及燃气轮机

说明书

涡轮(2)具备扩散器(4A)。该扩散器(4A)具备：内筒(41)；在与内筒(41)之间形成排气流路的外筒；在排气流路内沿周向隔开间隔地设置、将内筒(41)与外筒连接、并且随着从径向内侧朝向外侧而向涡轮转子的旋转方向前方配置的多个支柱(43A)；以及配置于在周向上相邻的支柱(43A)之间且从内筒(41)的外周面(41A)突出而沿轴线(Am)方向延伸的突条(50)，突条(50)的轴线(Am)方向一方侧的前端部(51)配置在支柱(43A)的轴线(Am)方向一方侧的前缘(43a)与支柱(43A)的轴线(Am)方向另一方侧的后缘(43b)之间，突条(50)的轴线(Am)方向另一方侧的后端部(52)配置在比后缘(43b)靠轴线(Am)方向另一方侧的位置。

技术领域

本发明涉及涡轮及燃气轮机。

本申请基于2016年12月26日申请的日本特愿2016-252008号及2016年12月26日申请的日本特愿2016-252020号而主张优先权，在此援引其内容。

背景技术

通常，燃气轮机具备压缩机、燃烧器以及涡轮。压缩机对外部空气进行压缩而生成高压空气，燃烧器通过使由该压缩机生成的高压空气与燃料混合燃烧而生成高温高压的燃烧气体。涡轮通过由该燃烧器生成的燃烧气体而驱动。

在涡轮的下游侧设置有扩散器(例如参照专利文献1)。作为该扩散器，存在具有内筒、外筒以及支柱的扩散器。内筒配置在扩散器的内周侧，外筒通过从外周侧覆盖该内筒而与内筒之间形成排气流路。支柱在周向上隔开间隔地设置有多个，且分别从内筒的外周面沿涡轮的径向延伸。经由这些支柱而将内筒及外筒连接。

扩散器的排气流路形成为，流路面积随着从燃烧气体的流动方向的上游朝向下游而逐渐增加。驱动涡轮后的燃烧气体(废气)通过这样形成的排气流路而被静压恢复。当扩散器的性能提高时，使实质上的燃气轮机的压力比增加，因此，扩散器的性能提高有助于燃气轮机整体的效率提高。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5693315号公报

发明内容

发明要解决的课题

从涡轮排出的燃烧气体的流动包含轴线方向分量和在以轴线为中心的周向上回旋的回旋流分量(涡旋分量)。因此，当废气的流动通过支柱的周围时，由支柱产生形状阻力，或者产生流动的剥离。这些形状阻力或流动的剥离成为使压力损失增加的主要原因。该压力损失的增加可能使扩散器的静压恢复量下降而使燃气轮机整体的效率下降。尤其是，流动的剥离成为使压力损失增加的主要原因。另外，在涡轮以局部负载运转时，回旋流的角度(回旋角度)变大。因此，在支柱处更加容易产生流动的剥离，可能使压力损失增加。这些压力损失的增加使扩散器的静压恢复量下降，从而使燃气轮机整体的效率下降。

本发明是鉴于上述情况而完成的，提供一种能够抑制压力损失而实现性能提高的涡轮及燃气轮机。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题而采用以下的结构。