Technikatörténeti szemle 1-2. (1963)

Pongrácz Pál: Kallómalmok

A merülési mélység pedig az ütközőfelületből számítva a 1,42 m széles lapátok esetén F « a . b ; 0, 26 - 1,42 . b tehát b »-|&|| » 0,18 m. Következésképpen közepes vizszintmagasság esetében a zsiliptábla alól kifolyó víz szelvénymagasságát ugy kell megválasztani, hogy a lapátfelület több mint három negyedrésze merüljön az áramló közegbe. Minél magasabb a duzzasztott vízszint, annál alacsonyabbra kell állítani a zsilipet - vagyis a kifolyó víz kontrahált szelvénymagasságának változtatásával csökkenteni kell az aktív ütközőfelületet. Meg kívánjuk jegyezni, hogy a kifolyónyilás változtatásával változik a vízsugár sebessége, ami módosítja a kerék teljesítményét. Ez a különbség azonban nem jelentős és a teljesítmény tájékoztató jellegű számításában elhanyagolhatónak tekinthető. Azonkívül meg kell említeni, hogy az áramló térbe merülő ütközőfelületekre ható erő nagysága számos komponensből tevődik össze. Ezek részletes elemzése esetünkben mellőzhető, ezért csak röviden foglalkozunk néhány jelentősebb tényezővel. Ismeretes, hogy az áramló vízrészecskék viszonylag vékony rétegbenrátapadnak az ütközőfelületre és azzal együtt mozognak. A felületre tapadt határréteg és az áramló részecskék között súrlódás lép fel. Nagyobb áramlás esetén még egy örvénylő réteg is képződik a határréteg felületén. Ezekből eredő hatások azonban elenyésző komponensei a tengelyre jutó nyomatéki tényezőknek. Jelentős erőt a számításainkban levezetett lapátfelületeken fellépő ütközőerő és a lapátfelületek mögött keletkezett szívóhatás gyakorol. Az áramló részecskék a lapát ütközőfelülete előtt összetorlódnak és tehetetlenségük folytán nyomóerőt fejtenek ki. Kitérésük után szintén tehetetlenségük miatt nem képesek az ütközőfelület mögötti teret kitölteni, s az Így keletkezett ritkított térben nyomáscsökkenés áll elő, ezáltal a ritkított tér szívóhatásából a nyomóerővel megegyező értelmű húzóerő hat a lapátfelületekre. Alulcsapó vizikereket igen kis esésű folyóvíznél alkalmaznak. Megfelelő lapátszög és hajlított lapátfelület esetében hatásfokuk 60-65 %-ra fokozható. A vizikerekeknek egy másik ismert típusánál a víz a forgástengely felett ütközik a lapátoknak. Ez a felülcsapó vizikerekek elvi rendszere, amelynek számos formai megoldása fejlődött ki. A felülcsapó kerék a víz mozgásenergiáján kívül helyzeti energiáját is hasznosítja, s ezáltal jelentős energiatöbbletet eredményez. Gyakorlatilag két tipusa alakult ki, egyik a szabad lapátos, másik a zárt