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ヘリウムタービンロータにおける冷却流量の検討

Study on the Flow Rate of Cooling Gas for Helium Turbine Rotor

武藤 康

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ヘリウムガスタービンにおいては、高温高圧の設計条件のためにロータ冷却が必要となる。この冷却流はロータ温度の低下に役立つ一方、圧縮機の無効動力を増加させる。従ってロータ温度を充分低下させるのに最小限どの程度の冷却流量が必要か知ることは重要である。タ-ビンロータをモデル化し、伝熱およびガス膨張の計算コード「GAROC」を作成した。小型ならびに大型タービンモデルについて特性解析を行ない、次の結論を得た。(I)ロータ冷却は、ロータ最高温度の低下には有効でない。大型タービンにおいては特にそうである。(II)ロー夕冷却はロータ平均温度の低下には非常に有効である。(III)冷却ガス温度上昇100$$^{circ}$$C以下、ロータ平均温度の高温ガス温度からの低下200$$^{circ}$$C以上の条件の下で考えると、冷却流量0.5~1.0%が適切である。

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