62241. lajstromszámú szabadalom • Járókerék Francis-turbinák számára
szerinti beömlőszéllel kapcsolatban a hatásfok lényeges csökkenését vonja maga után ami a következőként magyarázható: Mennél inkább térnek el a rétegvonalak a vezetőkeréken belül már a radiális iránytól, annál nagyobbá válik a hatásos vezetőkerékszög, mely végül 90°-nyi szöget ér el, ha rétegvonalak a vezetőkereket axiális irányban hagyják el. Nagy vezetőkerékszögek azonban a sebességi háromszögben kis futókerékszögeket igényelnek és ezek a fönt említett, a lapát kifejlesztés számára túlságosan hosszura nyújtott kerékréteg-profiloknál egyáltalában nem, vagy csak nehezen valósíthatók meg. Itt oly nehézségekre jutunk, amelyek a Honold és Albrecht-féle «Francisturbinen» című 140. lapján «Kernpartie» jelszó alatt vannak közelebről leírva (v. ö. 164. lappal is). Ennélfogva az 1. ábra szerinti axiális beömlőszéllel biró futókerekeknél a vezetőkeréknek sík oldalhatái'olása a vezetőlapátoü (1) végéig folytatandó és a kerékprofilt (bmi n )-nál a megfelelő szűkítéssel kell szerkesztenünk. Világos és elméletileg is könnyen bebizonyítható, hogy tulajdonképen semmiféle kényszer nem áll fönn a beömlőszélnek az 1. ábra szerint való elrendezésére nézve és hogy a megadott kiömlőszélhez alkalmazkodva a lapátnak a rétegfölületekbe való közvetlen sima kifejlesztése által oly beömlőszélt alkalmazhatunk, mely a 2. ábra szerint messzire benyúlik az eddigi kerékprofilba. Az (li) pont a régi helyén marad, míg ellenben az (1', 1" 1"') és (la) pontok konstruktív megállapítás alapján a régebbi kerékprofilon belül foglalnak el" valamely helyet. A 2. ábrán tehát a magrészektől ('megtisztított)) kerékprofil látható, melynek rétegprofiljai semmivel- sem hosszabbak, mint amennyire a lapátnak «közvetlen síma» kifejlesztésére szükség van. Ily «tiszta» kerékprofilban kis futókerékszögeket is alkalmazhatunk, amilyeneket a nagy vezetőkerékszögek, vagy nagy kerületi sebességek igényelnek. Ennélfogva ekkor a külső kerékbatárolásnak a beömlés helyén való tölcsérszerű kibővítése, a «beömlőtölcsér (2. ábra) megengedhető és jó eredménnyel jár. Emellett a beömlőtölcsér olyként alakítandó, hogy ezt a pontonként megszerkesztett beömlőszél a legszűkebb helyén metszi (2. ábra) vagy pedig va^mivel ezen pont fölött. Ha a kerék külső határolását a beömlőszél a legszűkebb hely alatt, tehát, az (la) pont alatt metszi úgy, általában a legszűkebb hely által fölül a beömlőszél által alul határolt forgási ütér bővítést szenved ; ennek következtében ezen térben a víz sebessége csökken és ezzel energiaveszteségek járnak. A 2. ábra szerint helyesbített kerékprofil, még az alábbi előnyökkel jár: A lényegesen rövidebb kerékrétegprofilok következtében a lapátok fölülete és ezzel az ezeken szenvedett súrlódási veszteség is csökken. A futókerék axiális metszetében a víz irányváltozása az összes rétegfölületekben igen csekély és a kerék külső fele (a III. és IV. rétegek) majdnem tisztán axiális beömlésse) dolgoznak. Az axiális metszetben fönnálló ezen egyszerű mozgási viszonyok lényegesen elősegítik a vízáramlásnak a futókerékben való stabilizálását és növelik az átömlési számot és a hatásfokot. A beömlőszélnek a találmány szerint való kiképzése a régi kerékprofilnak épen azon (pontozással kiemelt) keresztmetszeti részét szabadítja föl, melyben a vízáramlás bizonytalansága a kerék külső határolása felé növekszik. A keresztmetszetnek pontozott részében a víz magára van hagyva'és a futólapátok eleje által befolyásolatlanul a legjobb és a legkevesebb veszteséggel járó irányban áramolhatik. Az (s) lapátrésnek, nevezetesen a vezetőlapátok vége és a futólapátok kezdete közötti térnek ilyként beálló növekedése alárendelt jelentőségű, mert a vezetőkerékből jövő vízsugaraknak a keresztmetszet csökkenése folytán a vezető-lapátok vége után egyesülniök kell; a vízsugarak tehát a széles lapátrésen zárt víztest alakjában áramolnak keresztül, anélkül, hogy súrlódási fölületekkel vagy pedig más energiaveszteseget okozó szerkezeti részekkel jutnának érintkezésbe. Sőt, ha igen csekély beömlésektől eltekintünk, a széles lapátrést előnyösnek tekinthetjük, ameny-
