Wasserkraftmaschinen und Wasserhebeniaschinen 



Die Theorie und Konstruktion dieser soge- 

 nannten indirekten Regler sind mit groBer 

 Sorgfalt durchgearbeitet; sie gehoren zu den 

 t'einsten Apparaten der modernen Technik. 

 Eine nahere Beschreibung wiirde hier zu weit 

 fiihren. 



Bei Turbinen, denen das Wasser durch eine 

 liingere Rohrleitung zugefiihrt wird, tritt fur 

 die Regulierung eine besondere Schwierigkeit 

 durch die Tragheitswirkung des Wassers in der 

 Leitung ein. Wenn beispiels\veise die Bela stung 

 der Turbine verringert wurde und der Regler 

 die Leitradoffnung etwas verkleinert hat, ist 

 dann im ersten Augenblick die sekundliche 

 Wassermenge dieselbe wie vorher, da die lange 

 Wassersaule in der Rohrleitung ihre Geschwindig- 

 keit nicht plotzlich andert. Da die unveranderfe 

 Durchflufimenge durch die kleinere Leitrad- 

 offnung durchtreten mufi, steigt der Druck voi- 

 der Turbine. Die Kraftleistung der Turbine, 

 welche von dem Produkt : sekundliche Wasser- 

 menge nial Druck abhangt, ist daher zuerst 

 groBer, indem die kinetische Energie des Wassers 

 in der Rohrleitung zunachst teilweise auf das 

 Turbinenlaufrad iibergeht. So hat jede Ver- 

 stellung des Regulierorgans zuerst die gegenteilige 

 Wirkung, die erwiinschte Wirkung tritt erst einige 

 Zeit spater ein. Es ist leicht einzusehen, daB 

 dadurch einAnlaB zur Instabilitat der Regulierung 

 gegeben ist. Die modernen Turbinenregler be- 

 sitzen Vorrichtungen, welche den schadlichen 

 EinfluB der Wassertragheit auf die Stabilitat 

 iiberwinden. 



y) Hydraulik und Hydrodynamik 

 der Turbinen. Die einfache Turbinen- 

 theorie betrachtet nur einzelne Wasserfaden 

 und kann deshalb als Hydraulik der Tur- 

 binen bezeichnet werden (vgl. den Artikel 

 ,,Fliissigkeitsbewegung" S. 103). Bei 

 sehr schmalen Radern extremen Langsam- 

 laufern - - kann man den in der Mitte der 

 Eintrittsbreite eintretenden Wasserfaden als 

 Reprasentant des ganzen Wasserstromes 

 annehmen. Die Rotationsflache um die Tur- 

 binenachse, welche dieser Wasserfaden be- 

 schreibt, kann in ein gegebenes oder ange- 

 nommenes schmales Laufradprofil mit ge- 

 niigender Genauigkeit eingezeichnet werden 

 (in Figur 13 gestrichelt). Das Verfahren bei 

 breiten Radern wird spater besprochen. 



B e z e i c h n u n g e n : c Absolutgeschwindig- 

 keit des Wassers, w Relativgeschwindigkeit 

 des Wassers zum Laufrade, u Umfangs- 

 gesehwindigkeit des Laufrades. 



Der Index gilt fiir den Leitradaustritt, 

 der Index 1 fiir den Laufradeintritt, der 

 Index 2 ftir den Laufradaustritt und der 

 Index 4 fiir den Austritt aus dem Saugrohr 

 (Cj bezeichnet also die Absolutgeschwindig- 

 keit des Wassers beim Laufradeintritt, iij die 

 Umfangsgeschwindigkeit der Laufradein- 

 trittskante usw. Vgl. Fig. 13). 



H das Gefalle, 



g die Beschleunigung der Schwere, 



Q den Reibungswiderstand in Bruchteilen 



des Gefalles (enthalt auBer den eigent- 

 lichen Reibungsverlusten auch die Verluste 

 durch Wirbelbildung und durch unvoll- 

 kommene Druckriickgewinnung bei der 

 Verzdgerung im Saugrohr). 



Zwischen c l5 u^ w x und ebenso zwischen 

 c.,, u 2 , w 2 besteht ein geometrischer Zu- 

 sammenhang, .da die Relativgeschwindig- 

 keit w zur Umfangsgeschwindigkeit u 

 geometrisch addiert die Absolutgeschwin- 

 digkeit c gibt. Man stellt diesen Zusammen- 

 hang im Geschwindigkeitsdruck am Ein- 

 tritt und im Geschwindigkeitsdruck am 

 Austritt dar (Fig. 14). 



Fig. 14. 



Als Verlust ist auBer Q nur die kinetische 

 Energie des aus dem Saugrohre austretenden 

 Wassers vorhanden, deswegen ist nach dem 



c % 

 Energiesatz H (1 Q) - - -^ die von der 



Gewichtseinheit des Wassers auf das Lauf- 

 rad iibertragene Arbeit, 



Um starke Verluste durch Wirbelung am 



