Kertai Ede: Vízfolyások III. Vízfolyások hasznosítása (Tankönyvkiadó, Budapest, 1968)

4. Vízerő-hasznosítás - 4.4 Kisesésű vízerőművek

A 4.4—120. ábrán megfigyelhetjük, hogy a hatásfokok jelentősen változnak a töltéstől függően. Különösen megmutatkozik ez a propellerturbina esetében. Az is látszik, hogy a legnagyobb hatásfok nem a teljes töltéshez tartozik.

A turbinának akkor van a legjobb hatásfoka, ha a kiáramlás perdü- letmentes. Az Euler-féle alapegyenlet szerint akkor hagyja el a víz a járókereket perdületmentesen, ha a keringési összetevője, c2u = 0, azaz ha csak meridiánsebessége van. Ekkor

u clu = rjb g H.

Perdületmentes kiáramlás a 4.4—121. ábrának megfelelően csak egy meghatározott lapátállásnál lehetséges. Ez az a lapátállás, amely a turbina szerkesztésénél alapul vett töltéshez tartozik. Ettől eltérő töltés esetében a hatásfok romlik. Ennek az ilyenkor fellépő perdületen kívül az a magyarázata, hogy a megváltozott belépési sebesség miatt a belépésnél leválás következik be.

4.4—121. ábra. Perdületmentes kiáramlás

Kaplan ismerte fel azt a lehetőséget, hogy a járólapátoknak a változó töltésekhez való igazításával csökkenteni lehet a veszteséget, és a töltések nagyobb tartományában lehet jó hatásfokot biztosítani. Ezen a gondolaton alapul a Kaplan-turbina. A Kaplan-turbina hatásfokgörbéje

281