技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種適用于燃?xì)廨啓C等的軸流旋轉(zhuǎn)機械及擴散器。

本申請書對于2013年3月29日提出申請的專利特愿2013-071075號主張優(yōu)先權(quán)，并在此援用其內(nèi)容。

背景技術(shù)：

燃?xì)廨啓C上設(shè)置有連接于壓縮機和渦輪機等的軸流旋轉(zhuǎn)機械下游的擴散器。壓縮空氣和燃燒氣體等的工作流體流動的減速及壓力恢復(fù)即靜壓恢復(fù)，通過擴散器進行，例如參照專利文獻1，2。

在圖12所示的燃?xì)廨啓C102中，連接于渦輪機下游的擴散器101是將內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁108和朝向下游一側(cè)擴徑形成的外周側(cè)內(nèi)壁109同心配置形成的。內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁108和外周側(cè)內(nèi)壁109之間形成有環(huán)狀流路110。燃?xì)廨啓C102在外側(cè)具備渦輪機殼體3。渦輪機殼體3的內(nèi)部配置有多級靜葉5和動葉6的組合。

安裝有末級動葉6f的轉(zhuǎn)子20的后端由軸承12支撐。收容軸承12的軸承外殼11與渦輪機殼體3的中心由被配置成放射狀的橫切工作流體的流動的多個支柱14同心地支撐。支柱14上覆蓋著支柱蓋15以免暴露于高溫廢氣。而且，支柱14的下游一側(cè)設(shè)置有被配置成放射狀的橫切工作流體的流動的筒狀進入口16。

接下來，參照附圖13說明連接于壓縮機下游一側(cè)的擴散器。燃?xì)廨啓C102B具有壓縮機50、被供應(yīng)壓縮機50中生成的壓縮空氣的燃燒器51和渦輪機52。壓縮機50是配置有多級靜葉5B和動葉6B的組合的構(gòu)成。

連接于燃?xì)廨啓C102B的壓縮機50的下游一側(cè)的擴散器101B，同心配置了從相對于壓縮機50的末級葉片7的下游一側(cè)位置朝向下游一側(cè)縮徑的內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁108和擴徑的外周側(cè)內(nèi)壁109B。

末級葉片7是多個靜葉5B和多個動葉6B中位于最下游一側(cè)的葉片。相對于靜葉5B和動葉6B的下游一側(cè)存在OGV，即存在出口導(dǎo)向葉片時，OGV成為末級葉片7。內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁108B和外周側(cè)內(nèi)壁109B之間形成有環(huán)狀流路110B。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2005-290985號公報

專利文獻2：日本專利特開平8-210152號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

要解決的技術(shù)問題

參照圖12，13，擴散器101，101B是環(huán)狀流路110，110B的入口部面積和出口部面積之比越大越能夠減速流動。因此，環(huán)狀流路110，110B中，從提高功能的角度來看，優(yōu)選為使內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁108，108B朝向下游一側(cè)縮徑。

在此，內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁108，108B被設(shè)置成朝向下游一側(cè)縮徑的形狀時，工作流體的流動有可能從內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁108，108B的壁面剝離。若流動剝離會產(chǎn)生能量損失，因此會導(dǎo)致擴散器性能降低。

本發(fā)明的目的在于提供一種不剝離工作流體的流動，并擴大環(huán)狀流路的截面面積，從而提高性能的軸流旋轉(zhuǎn)機械及擴散器。

技術(shù)方案

根據(jù)本發(fā)明的第一實施形態(tài)，一種軸流旋轉(zhuǎn)機械，其具有：轉(zhuǎn)子，其具備多個動葉且在軸線周圍旋轉(zhuǎn)自如；定子，其具備鄰接于所述多個動葉而配置的多個靜葉；軸流旋轉(zhuǎn)部，其由所述轉(zhuǎn)子和所述定子形成；以及，擴散器，其連接于所述軸流旋轉(zhuǎn)部的下游，且向軸線方向延伸而形成為環(huán)狀流路，其特征在于，所述軸流旋轉(zhuǎn)部的內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁中，作為與末級葉片的軸線方向上的位置相對應(yīng)的內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁的末級葉片部內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁的直徑形成為，相對于所述末級葉片的前緣位置所述末級葉片的后緣位置的直徑更小，所述末級葉片為所述多個動葉和所述多個靜葉中的最下游一側(cè)的葉片，作為所述擴散器的內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁的擴散器內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁，隨著朝向作為下游一側(cè)的軸線方向的第一側(cè)，全部或一部分逐漸縮徑。

根據(jù)上述構(gòu)成，從擴散器的入口上游進行內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁的縮徑，因此，從入口上游就能得到順暢的擴散器效果。而且，能夠?qū)U散器內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁的一部分或者整體形成為緩慢的傾斜，并能夠降低剝離。

在上述軸流旋轉(zhuǎn)機械中，所述擴散器內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁的縮徑，可從所述末級葉片部內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁的下游一側(cè)的端部開始。

根據(jù)上述構(gòu)成，上游一側(cè)的末級葉片部內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁和下游一側(cè)的擴散器內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁傾斜著連接，因此，能夠使來自上游一側(cè)的流動變得更加順暢。

在上述軸流旋轉(zhuǎn)機械中，所述擴散器內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁的傾斜角可以是，從末級葉片部內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁的所述末級葉片的前緣至后緣的平均傾斜角以上，且不足0°。

根據(jù)上述構(gòu)成，軸流旋轉(zhuǎn)部中，工作流體具有旋流成分，且半徑方向的慣性力起作用。因此，即便傾斜很大也難以剝離，但是，沒有旋回成分或者旋回成分較少的擴散器中，可通過將傾斜設(shè)置緩慢從而防止剝離。

在上述軸流旋轉(zhuǎn)機械中，所述擴散器連接于渦輪機的末級動葉的下游，所述末級葉片部內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁為末級動葉內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁，所述末級動葉內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁的縮徑，從所述末級動葉的前緣和喉部位置之間的位置開始。

根據(jù)上述構(gòu)成，從末級動葉的前緣到喉部位置之間的流路寬度減少，因此，能夠不發(fā)生剝離地從前緣和喉部位置之間的位置開始內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁的縮徑。

根據(jù)本發(fā)明的第二實施形態(tài)，一種擴散器，其連接于渦輪機的末級動葉下游，其特征在于，具備：外周側(cè)內(nèi)壁，其在所述擴散器的內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁的外周側(cè)隔著間隔而設(shè)置，且在與所述內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁之間區(qū)劃形成環(huán)狀流路；連接構(gòu)件，其在所述環(huán)狀流路內(nèi)，將所述內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁和所述外周側(cè)內(nèi)壁在徑向上連接，且形成為截面葉型形狀，所述內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁隨著朝向作為下游一側(cè)的軸線方向的第一側(cè)縮徑，所述縮徑，達到連接構(gòu)件內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁，該連接構(gòu)件內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁為與所述連接構(gòu)件的在軸線方向上的位置相對應(yīng)，所述連接構(gòu)件內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁由上游一側(cè)的第一傾斜部，以及相對于所述第一傾斜部的下游一側(cè)的第二傾斜部所構(gòu)成，所述第一傾斜部和所述第二傾斜部在所述連接構(gòu)件的喉部位置下游一側(cè)，且包括所述連接構(gòu)件的后緣位置的、相對于所述后緣的上游一側(cè)的位置上連接，所述第二傾斜部的傾斜角為所述第一傾斜部的傾斜角以上，且不足0°。

根據(jù)上述構(gòu)成，從喉部位置到連接構(gòu)件后緣之間的流路寬度增加，因此通過降低縮徑造成的傾斜，能夠抑制剝離的發(fā)生。

根據(jù)本發(fā)明的第三實施形態(tài)，一種擴散器，其連接于渦輪機的末級動葉下游，其特征在于，具備：內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁，其向軸線方向延伸并形成為筒狀；外周側(cè)內(nèi)壁，其在內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁的外周側(cè)隔著間隔而設(shè)置，且在與所述內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁之間區(qū)劃形成環(huán)狀流路；連接構(gòu)件，其在所述環(huán)狀流路內(nèi)，將所述內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁和所述外周側(cè)內(nèi)壁在徑向上連接，所述內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁的軸線方向的至少一部分，隨著朝向作為所述環(huán)狀流路的下游一側(cè)的軸線方向的第一側(cè)而縮徑，所述連接構(gòu)件的前緣及/或后緣，隨著從所述外周側(cè)內(nèi)壁朝向所述內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁，向作為所述環(huán)狀流路的上游一側(cè)的軸線方向的第二側(cè)傾斜。

根據(jù)上述構(gòu)成，連接構(gòu)件在傾斜的同時，內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁隨著朝向軸線方向一側(cè)逐漸縮徑，因此，能夠不剝離工作流體的流動而擴大環(huán)狀流路的截面面積。由此，能夠提高排氣擴散器的性能。

根據(jù)本發(fā)明的第四實施形態(tài)，一種擴散器，其連接于軸流旋轉(zhuǎn)機械的末級葉片的下游，所述軸流旋轉(zhuǎn)機械具有具備多個動葉且在軸線周圍旋轉(zhuǎn)自如的轉(zhuǎn)子，和具備鄰接于所述多個動葉而配置的多個靜葉的定子，且所述末級葉片為在所述軸流旋轉(zhuǎn)機械的所述多個動葉和所述多個靜葉中的最下游一側(cè)的葉片，其特征在于，具備：其特征在于，具備：內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁，其向軸線方向延伸并形成為筒狀；外周側(cè)內(nèi)壁，其在所述內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁的外周側(cè)隔著間隔而設(shè)置，且在與所述內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁之間區(qū)劃形成環(huán)狀流路；所述內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁在軸線方向的整個區(qū)域中，隨著朝向作為所述環(huán)狀流路的下游一側(cè)的軸線方向的第一側(cè)而縮徑，所述末級葉片的基端部形成為，與末級葉片的葉片高度方向的中央部相比，末級葉片出口中的流體的全壓更高。

根據(jù)上述構(gòu)成，通過形成為在內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁的軸線方向的整個區(qū)域縮徑的構(gòu)成，能夠使內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁的角度更加緩慢，因此能夠進一步抑制流動的剝離。

有益效果

根據(jù)本發(fā)明，從擴散器的入口上游進行內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁的縮徑，因此從入口上游就能得到順暢的擴散器效果，能夠?qū)U散器的內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁的一部分或者整體緩慢地傾斜，并能夠降低剝離。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的燃?xì)廨啓C的排氣擴散器附近的截面圖。

圖2是圖1的部分?jǐn)U大圖。

圖3是本發(fā)明的第二實施方式所涉及的燃?xì)廨啓C的排氣擴散器的部分?jǐn)U大圖。

圖4是表示本發(fā)明的第三實施方式所涉及的燃?xì)廨啓C的排氣擴散器附近的截面圖。

圖5是表示從支柱的徑向觀察的截面形狀的圖。

圖6是圖4的部分?jǐn)U大圖。

圖7是表示本發(fā)明的第四實施方式所涉及的燃?xì)廨啓C的排氣擴散器附近的截面圖。

圖8是本發(fā)明的第四實施方式所涉及的排氣擴散器的模式圖。

圖9是本發(fā)明的第四實施方式的變形例所涉及的排氣擴散器的模式圖。

圖10是本發(fā)明的第五實施方式所涉及的排氣擴散器的模式圖。

圖11是本發(fā)明的第五實施方式所涉及的燃?xì)廨啓C的末級動葉的截面圖。

圖12是表示以往的燃?xì)廨啓C的排氣擴散器附近的截面圖。

圖13是表示以往的燃?xì)廨啓C的截面圖。

附圖標(biāo)記說明

1 排氣擴散器

2 燃?xì)廨啓C

3 渦輪機殼體

5 靜葉

6 動葉

6f 末級動葉

7 末級葉片

8 擴散器內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁

8B、8C、8D、8E 內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁

9 外周側(cè)內(nèi)壁

10 環(huán)狀流路

11 軸承外殼

12 軸承

14 支柱

15 支柱蓋

15a 前緣

15b 后緣

16 進入口

16a 前緣

16b 后緣

17 基礎(chǔ)面

18 連接構(gòu)件內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁

20 轉(zhuǎn)子

20a 末級葉片部內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁

21 定子

22 軸流旋轉(zhuǎn)部

A 流動方向

B1、B2 中心軸

R 徑向

R1、R2、R3 范圍

S1 第一傾斜部

S2 第二傾斜部

T1 喉部位置

T2 喉部位置

具體實施方式

(第一實施方式)

下面，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的第一實施方式。

如圖1所示，具備本實施方式的擴散器1的燃?xì)廨啓C2，在外側(cè)具備渦輪機殼體3，在其內(nèi)部配置有多級固定在定子21上的靜葉5和固定在轉(zhuǎn)子20上的動葉6的組合。由轉(zhuǎn)子20和定子21形成軸流旋轉(zhuǎn)部22。擴散器1連接于軸流旋轉(zhuǎn)部22的下游。

燃?xì)廨啓C2中，燃燒氣體等工作流體，在渦輪機啟動之后，經(jīng)過相對于流體的流動設(shè)在下游一側(cè)的擴散器1，被送出到下一個機器等。圖中的符號A表示流體的流動方向，符號R表示燃?xì)廨啓C2的轉(zhuǎn)子20的徑向。

擴散器1同心配置了作為擴散器1的內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁的、向軸線方向延伸的形成為筒狀的擴散器內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁8，即輪軸側(cè)管(hub side tube)和在擴散器內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁8的外周側(cè)隔著間隔設(shè)置的外周側(cè)內(nèi)壁9，即芯片側(cè)管(chip side tube)。擴散器內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁8和外周側(cè)內(nèi)壁9之間形成有環(huán)狀流路10。安裝有動葉6的轉(zhuǎn)子20的后緣由收容于軸承外殼11的軸承12，即軸頸軸承來支撐。軸承外殼11與渦輪機殼體3的中心由被配置成放射狀的橫切工作流體的流動的多個支柱14同心地支撐。

支柱14上覆蓋著支柱蓋15，即連接構(gòu)件、第一連接構(gòu)件，以免暴露于高溫廢氣。而且，支柱14的下游一側(cè)設(shè)置有與支柱14相同地被配置成放射狀的橫切工作流體的流動的筒狀的進入口16，即連接構(gòu)件、第二連接構(gòu)件。擴散器內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁8的下游端設(shè)置有基礎(chǔ)面17。基礎(chǔ)面17的下游形成有循環(huán)流動CV。

支柱蓋15為了降低空力損失，形成為沿著流體的流動方向的橢圓形狀或者葉型形狀。進入口16，例如作為可以使人進入燃?xì)廨啓C2的軸承12的通道而發(fā)揮作用的筒狀構(gòu)件。進入口16形成為沿著流體的流動方向的橢圓形狀或者葉型形狀。

本實施方式的擴散器內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁8具有隨著朝向成為環(huán)狀流路10的下游一側(cè)的軸線方向的第一側(cè)，即圖1右側(cè)逐漸縮徑的形狀。即，擴散器內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁8是中心軸沿著軸線方向的圓筒形狀，形成隨著從軸方向第一側(cè)的反對側(cè)的第二側(cè)朝向軸方向的第一側(cè)直徑徐徐變小的圓筒形狀。換言之，擴散器內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁8向開口側(cè)傾斜，從而使環(huán)狀流路10擴大。由此，循環(huán)流CV變小，擴散器1的性能提高。

而且，外周側(cè)內(nèi)壁9具有朝向環(huán)狀流路10的下游一側(cè)擴徑的形狀。

如圖2所示，在擴散器1的入口上游的固定有末級動葉6f的轉(zhuǎn)子20的內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁中，對應(yīng)于末級動葉6f的軸線方向的位置的末級葉片部內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁20a的外徑，與末級動葉6f的前緣位置6a相比后緣位置6b的直徑更小。換言之，末級葉片部內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁20a為在轉(zhuǎn)子20的內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁中，存在末級動葉6f的軸線方向范圍內(nèi)的內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁。在此，轉(zhuǎn)子20的內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁是由轉(zhuǎn)子20和定子21形成的環(huán)狀流路的內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁。

從前緣位置6a至后緣位置6b的平均傾斜角α1為-20°～-2°，優(yōu)選為-15°～-5°。圖2中表示具有相同傾斜角α1的轉(zhuǎn)子20的末級葉片部內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁20a。

擴散器內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁8的縮徑從擴散器1的入口位置，即與轉(zhuǎn)子20的連接部開始。從擴散器1的入口位置到出口位置的平均傾斜角β1，優(yōu)選為末級葉片部內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁20a的平均傾斜角α1以上，且不足0°。圖1及圖2中表示具有相同傾斜角β1的的擴散器內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁8。

根據(jù)上述實施方式，從擴散器1的入口上游通過擴散器1入口連續(xù)進行擴散器內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁8的縮徑，因此從入口上游就能得到順暢的擴散器效果。而且，能夠?qū)U散器內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁8的一部分或者整體形成為緩慢的傾斜，并能夠降低剝離。進而，通過將支柱14之前為止的擴散器截面面積設(shè)得較大，從而抑制支柱14之前的流速，且提高了擴散器性能。

而且，將擴散器1的從入口位置到出口位置的平均傾斜角β1，設(shè)成轉(zhuǎn)子20的末級葉片部內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁20a的平均傾斜角以上，且不足0°。在渦輪機內(nèi)工作流體具有旋流成分，并且半徑方向的慣性力起作用，因此通過沒有旋回成分或者降低了旋回成分的擴散器內(nèi)的縮徑的傾斜變得緩慢。由此能夠促進剝離防止效果。

而且，外周側(cè)內(nèi)壁9具有朝向下游一側(cè)擴徑的形狀，因此能夠降低擴散器內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁8的縮徑量，并且能夠促進剝離防止作用。

另外，本實施方式的擴散器形狀，不僅適用于渦輪機，還能適用于如圖13所示的連接于壓縮機下游的擴散器。即，可適用于連接于軸流旋轉(zhuǎn)機械的下游一側(cè)的擴散器，該軸流旋轉(zhuǎn)機械具有具備多個動葉且在軸線周圍旋轉(zhuǎn)自如的轉(zhuǎn)子和具備多個動葉之間配置的多個靜葉的定子。

另外，適用于壓縮機的擴散器時，相當(dāng)于上述實施方式的末級動葉6f的葉片是壓縮機的末級靜葉。只是，出口導(dǎo)向葉片(OGV)位于相對于末級靜葉的下游一側(cè)時，出口導(dǎo)向葉片為相當(dāng)于上述實施方式的末級動葉6f的葉片。

(第二實施方式)

以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的擴散器1的第二實施方式。另外，本實施方式中重點說明與上述第一實施方式不同的部分，且省略對相同部分的說明。

如圖3所示，本實施方式的擴散器1的內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁8B的縮徑，其特征在于從末級動葉6f的前緣6a和喉部位置T之間的位置P開始。

在此對喉部位置T進行說明。如圖3上方所示的末級動葉6f的剖面，末級動葉6f具備具有背面61和腹面62的本體部60和連接背面61和腹面62的前緣6a及后緣6b。喉部位置T1是等間距配置的多個末級動葉6f之間的流路寬度最窄的位置。

根據(jù)上述實施方式，從末級動葉6f的前緣6a到喉部位置T1之間流路寬度減少，因此，能夠不發(fā)生剝離地從前緣6a和喉部位置T之間的位置P開始內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁8B的縮徑。

(第三實施方式)

以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的擴散器1的第三實施方式。另外，本實施方式中重點說明與上述第一實施方式不同的部分，且省略對相同部分的說明。

如圖4所示，本實施方式的擴散器1的內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁8C的縮徑，達到了對應(yīng)于支柱蓋15即連接構(gòu)件的軸線方向位置的內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁之連接構(gòu)件內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁18。本實施方式的擴散器1的內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁8C的縮徑，在軸線方向上從支柱蓋15的喉部位置T2到后緣位置15b之間的區(qū)間開始，喉部位置T2參照圖5，圖6。換言之，縮徑開始位置P1是在軸線方向上從支柱蓋15的喉部位置T2到后緣位置15b之間，參照圖6。另外，從相對于縮徑開始位置P1的上游一側(cè)位置開始縮徑時，縮徑開始位置P1是開始進一步縮徑的位置。

圖5是表示從支柱蓋15的徑向觀察的截面形狀的圖。如圖5所示，喉部位置T2形成為截面葉型形狀，且在周向上隔開間隔配置的支柱蓋15之間的流路寬度最窄的位置。

如圖6所示，連接構(gòu)件內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁18由相對于縮徑開始位置P1的上游一側(cè)的第一傾斜部S1，和相對于第一傾斜部S1的下游一側(cè)的第二傾斜部S2構(gòu)成。

而且，第二傾斜部S2的傾斜角β2形成為第一傾斜部S1的傾斜角α1以上，且不足0°。即，從縮徑開始位置P1開始的縮徑優(yōu)選為在相對于位置P2的下游一側(cè)變得緩慢。

根據(jù)上述實施方式，從喉部位置T2到支柱蓋15的后緣15b之間流路寬度增加，因此通過降低縮徑造成的傾斜，能夠抑制剝離的發(fā)生。

另外，上述實施方式中，表示了從支柱蓋15的喉部位置T2到后緣15b之間開始連接構(gòu)件內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁18的縮徑的實施例，但并不限定于此。例如，可以是從連接內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁和外周側(cè)內(nèi)壁的其他連接構(gòu)件之進入口16的喉部位置到后緣之間開始內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁的縮徑的構(gòu)成。

(第四實施方式)

下面，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的第四實施方式。

如圖7所示，本實施方式的擴散器1，其特征在于支柱蓋15即連接構(gòu)件及進入口16即連接構(gòu)件隨著從外周側(cè)內(nèi)壁9朝向內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁8D，向成為環(huán)狀流路10的上游一側(cè)的軸線方向的第二側(cè)傾斜。

如圖7，圖8所示，本實施方式的擴散器1的內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁8D，具有隨著朝向成為環(huán)狀流路10的下游一側(cè)的軸線方向的第一側(cè)，即圖7及圖8的右側(cè)逐漸縮徑的形狀。即，內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁8的D是中心軸沿向軸線方向的圓筒形狀，形成隨著從軸方向的第二側(cè)朝向軸方向的第一側(cè)直徑徐徐變小的圓筒形狀。由此內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁8D呈傾斜狀，從而使環(huán)狀流路10擴大。

而且，本實施方式的支柱蓋15及進入口16，隨著從外周側(cè)內(nèi)壁9朝向內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁8D形成向成為環(huán)狀流路10的上游一側(cè)的軸線方向的第二側(cè)傾斜的形狀，也稱之為Sweep形狀。換言之，支柱蓋15及進入口16的中心軸B1，B2，隨著從轉(zhuǎn)子20的徑向R的內(nèi)周側(cè)朝向外周側(cè)向軸線方向的第一側(cè)傾斜，支柱蓋15及進入口16的外周面形成為沿著這一中心軸的形狀。

內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁8D的縮徑從支柱蓋15和內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁8D的連接部開始。將內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁8D的縮徑范圍用R2來表示。另一方面，內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁8D到支柱蓋15和內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁8D的連接部為止，形成為隨著朝向軸線方向的第一側(cè)擴徑的形狀。將內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁8D的擴徑范圍用R1來表示。

另外，該部位R1的形狀可以是不擴徑且具有與軸線方向平行的外周面的圓筒形狀。即，必需隨著朝向軸線方向的第一側(cè)縮徑。

根據(jù)上述實施方式，從上游一側(cè)流入的工作流體，由于徐徐擴徑的環(huán)狀流路10流速降低。在此，本實施方式中，通過支柱蓋15及進入口16傾斜，從而抑制工作流體流動的剝離。即，通過內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁8D的縮徑，要剝離的工作流體的流動被支柱蓋15及進入口16的傾斜抑制，因此能夠抑制剝離。由此能夠提高擴散器1的性能。

而且，通過設(shè)置多個傾斜的構(gòu)件，進一步提高工作流體流動的剝離抑制效果。

另外，基于支柱14及進入口16的Sweep形狀的效果，通過CFD解析得到了確認(rèn)。即，確認(rèn)了由于支柱14及進入口16形成Sweep形狀，流體的流動移動到內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁8D側(cè)，流體的剝離受到抑制。

而且，由于內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁8D呈傾斜狀，因此能夠縮小循環(huán)流動CV。通過縮小循環(huán)流動CV，也能夠提高擴散器1的性能。

另外，在上述實施方式中，內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁8D表示相比連接部在軸線方向的第一側(cè)的整個區(qū)域縮徑的構(gòu)成，但并不限定于此，也可以是至少一部分縮徑的形狀。

而且，在上述實施方式中，支柱蓋15及進入口16，其前緣及后緣的全部形成為Sweep形狀。與此相反，如圖9所示變形例，支柱蓋15及進入口16可以形成為僅傾斜前緣15a、16a及后緣15b、16b的一部分，特別是內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁8D一側(cè)的形狀。而且，形成為Sweep形狀的部分可以僅僅是前緣15a、16a，也可以僅僅是后緣15b、16b。

而且，在上述實施方式中，表示了支柱蓋15和進入口16都傾斜的例子，但并不限定于此，傾斜支柱蓋15和進入口16中的任意一個就可以。只是，在具有進入口16傾斜的形狀的情況下，相比進入口16軸線方向第二側(cè)的內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁8D，不可以是朝向軸線方向的的第一側(cè)縮徑的形狀。即，在利用內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁8D的縮徑向內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁8D一側(cè)推回要從內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁8D剝離的流體的作用難以發(fā)揮的部分中，內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁8D沒有形成為縮徑的形狀。

(第五實施方式)

以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的擴散器1的第五實施方式。另外，本實施方式中重點說明與上述第四實施方式不同的部分，且省略對相同部分的說明。

如圖10所示，本實施方式的內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁8E具有在軸線方向的整個區(qū)域縮徑的形狀。將內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁8E縮徑的范圍用R3來表示。內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁8E從緊接著末級動葉6的下游一側(cè)的位置開始縮徑。即，形成為在相對于支柱蓋15的上游一側(cè)，已經(jīng)開始縮徑的形狀。

如圖11所示，本實施方式的末級動葉6形成為，相比末級動葉6的葉片高度方向的流路中央部，末級動葉6的基端側(cè)即輪軸側(cè)的末級動葉6出口中的工作流體的全壓更高。由此，末級動葉6的基端側(cè)流速變快，因此剝離的危險變小，且能夠在內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁的整個區(qū)域縮徑。

根據(jù)上述實施方式，通過將內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁8E設(shè)置成在內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁8E的軸線方向的整個區(qū)域縮徑的形狀，能夠使內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁8E的角度更加緩慢，從而能夠進一步抑制流動的剝離。

另外，本實施方式的擴散器形狀，不僅適用于渦輪機，還能適用于連接于壓縮機下游的擴散器。

另外，本發(fā)明的技術(shù)范圍并不限定于上述實施方式，而是在不脫離本發(fā)明實質(zhì)的范圍內(nèi)，可以進行各種變更。例如，上述各實施方式中，表示了在環(huán)狀流路10上設(shè)置支柱14和進入口16的構(gòu)成，但是也可以代替進入口16，而設(shè)置第二支柱及第二支柱蓋。此時，即便在形成了長大的排氣擴散器的情況下，也能夠確保排氣擴散器的強度。

而且，還可以是具備兩個以上支柱、進入口的構(gòu)造。

工業(yè)實用性

根據(jù)該軸流旋轉(zhuǎn)機械，從擴散器的入口上游進行內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁的縮徑，因此，從入口上游就能得到順暢的擴散器效果。而且，能夠?qū)U散器內(nèi)周側(cè)內(nèi)壁的一部分或者整體形成為緩慢的傾斜，并能夠降低剝離。