Hydraulische 11Taschinenanlage mit offener oder geschlossener Idammer. Das Leitrad einer hydraulischen Ma schine hat die Aufgabe, das Wasser in der erforderlichen Quantität, in dem erforder lichen Druck und in möglichst günstiger Strömungsart dem Laufrad zu- bezw. von demselben wegzuführen. Diesem Zwecke dient bei den bisher bekannten Konstruktionen ein fester oder ein beweglicher Leitapparat, oder ein fester und ein beweglicher Leitapparat zusammen. Bei diesen bekannten Konstruk- tionen sind die Leitschaufeln ein und des selben Leitapparates unter sich gleich aus gebildet.
Bekanntermassen ist die Form der sogenannten Wasserkammer von ziemlicher Bedeutung für eine günstige Wirkungsweise solcher Leitapparate und damit der hydrau lischen Maschine selbst. Das Bestreben des Turbinen- und Pumpenkonstrukteurs geht dann auch bekanntlich dahin, die Kammer so auszubilden, dass die Zuströmung zum Leitapparat möglichst uniform erfolge, so dass ein gleichmässiges und gleichartiges Durchströmen des ganzen Leitapparates auf seinem ganzen Umfange stattfinde.
Je grii- sser aber relativ zum Gefälle die Wasser geschwindigkeiten in der Kammer werden und je mehr man durch die disponiblen Raumverhältnisse gezwungen wird bei der Kammer von der idealen Form. handle es sich nun um die sogenannte offene oder ge schlossene Form, abzuweichen, umso schwie riger wird es dieser Bedingung Genüge zu leisten. Die Zu- bezw. Abströmung erfolgt dann nicht mehr mit der gewünschten Gleich mässigkeit und Gleichartigkeit.
Es treten örtliche Überkreuzungen der Strömungen und damit auch relativ zu den einzelnen Leitschaufeln voneinander verschiedene Zu- bezw. Abströmungsrichtungen auf, die, wie die praktische Erfahrung gezeigt hat, den Wirkungsgrad der Maschine ziemlich stark zu beeinträchtigen vermögen.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydraulische Maschinenanlage bei der der Einfluss der Verschiedenheiten in der Zu- bezw. Abströmung des Wassers auf die Wir- kungsweise der Maschine dadurch ausge glichen wird, dass die Leitschaufeln eines Leitapparates untereinander ungleich sind. Auf der Zeichnung sind drei Ausführungs beispiele des Erfindungsgegenstandes im Schnitt dargestellt.
Fig. I zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem die beweglichen Leitschaufeln einer in einer Betonkammer aufgestellten Turbine mit zylindrischem oder konischem Leitapparat in zwei Gruppen angeordnet sind.
Die Schaufeln <I>a, b,</I> e, <I>d</I> und e, bilden die eine Gruppe und weisen individuell von einander und von den übrigen Leitschaufeln abweichende Formen auf; der Rest der Leit- schaufeln f,. bis f" bildet die zweite Gruppe, wobei diese letzteren Leitschaufeln mit Rück- sich auf die uniformere Zuströmung unter sich gleich ausgebildet sind.
Durch die indi viduelle Form der erstgenannten Schaufeln, die der örtlichen Strömung in ihren Formen angepasst sind, findet natürlich eine sehr gute Anschmiegung an die durch den knap pen Raumbedarf bedingten Strömungsver hältnisse statt. Würde man alle Schaufeln gleich ausführen, so ergäbe sich bei den Schaufeln a-e die punktierte Schaufelform. Ein ungünstiges Auftreffen der Stromfäden auf diese punktiert angegebenen Schaufeln wäre unvermeidlich.
Dies könnte nur da durch vermieden werden, dass die Kammer nach verschiedenen Richtungen hin viel reichlicher dimensioniert würde, so dass die Strömung sich allseitig gleichmässig entwik- keln könnte.
Die Verhältnisse bleiben sich gleich, wenn statt des in obigem Ausführungsbeispiel an gegebenen zylindrischen oder konischen Leitapparates mit beweglichen Leitschaufeln ein analoger Leitapparat aber mit festen Schaufeln vorgesehen ist.
Die Verhältnisse bleiben ebenfalls ana loge, wenn statt der Turbine eine Pumpe angenommen wird, nur dass die Strömung des Wassers in umgekehrter Richtung er folgt.
Fig. 2 gibt ein Ausführungsbeispiel einer Turbine, die mit einem äussern festen und einem beweglichen innern Leitapparat ausge rüstet ist, wobei beide Leitapparate zylin drisch oder konisch sein können. Um der Zuströmung möglichst weitgehend Rech nung zu tragen, sind hier alle Leitschaufeln a des festen Leitapparates individuell den örtlichen Strömungsverhältnissen angepasst. Die Leitschaufeln b des innern beweglichen Leitapparates sind unter sich gleich.
Die Verhältnisse bleiben auch hier ana loge, wenn statt der Turbine eine Pumpe an genommen wird, nur dass die Strömung des Wassers in umgekehrter Richtung erfolgt.
Die Verhältnisse bleiben schliesslich auch analoge, wenn der äussere Leitapparat zylindrisch und der innere konisch ausge führt ist.
Fig. 3 gibt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Wasserzuführung zur Turbine von zwei Zuführungssystemen aus erfolgt. So wohl der äussere feste, wie der innere beweg liche Leitapparat dieser Turbine ist mit Leit- schaufeln ausgerüstet, die unter sich beim festen und unter sich beim beweglichen Leit- apparat verschieden, sind, wieder um sich den örtlichen Verschiedenheiten der Strömung besser anzupassen. Die Leitapparate können zylindrisch oder konisch ausgebildet sein.
Beim äussern festen Leitapparat sind die Leit- schaufeln <I>a-,</I> beim innern beweglichen die Leitschaufeln 1-9 von den übrigen Leit- schaufeln verschieden.
Die Verhältnisse bleiben analoge, wenn statt der Turbine eine Pumpe angenommen wird, nur dass die Strömung des Wassers in umgekehrter Richtung erfolgt.
Die Verhältnisse bleiben ebenfalls analoge, wenn der äussere Leitapparat als zylin drischer und der innere als konischer ausge führt ist.
Mit der ungleichen Form der festen oder beweglichen Leitschaufeln kann auch eine ungleiche Teilung derselben kombiniert sein.
Hydraulic machine system with open or closed idammer. The idler of a hydraulic machine has the task of supplying the water to the impeller in the required quantity, in the required pressure and in the most favorable flow type possible. to lead away from the same. In the previously known constructions, a fixed or a movable diffuser, or a fixed and a movable diffuser together, serves this purpose. In these known constructions, the guide vanes of one and the same guide apparatus are of identical design.
As is well known, the shape of the so-called water chamber is of considerable importance for a favorable operation of such diffusers and thus the hydraulic machine itself. As is well known, the endeavor of the turbine and pump designer is then to design the chamber so that the flow to the diffuser is as uniform as possible so that an even and similar flow through the entire diffuser takes place over its entire circumference.
However, the greater the water velocities in the chamber relative to the gradient and the more one is forced by the available space in the chamber of the ideal shape. If it is now a question of the so-called open or closed form, the more difficult it is to meet this condition. The Zu- respectively. The outflow then no longer occurs with the desired evenness and uniformity.
There are local crossovers of the flows and thus also different supply and / or difference relative to the individual guide vanes. Outflow directions on which, as practical experience has shown, can affect the efficiency of the machine quite strongly.
The present invention relates to a hydraulic machine system in which the influence of the differences in the zu- BEZW. The outflow of water on the way the machine works is compensated for by the fact that the guide vanes of a diffuser are unequal. In the drawing, three execution examples of the subject invention are shown in section.
Fig. I shows an embodiment in which the movable guide vanes of a turbine set up in a concrete chamber with a cylindrical or conical guide apparatus are arranged in two groups.
The blades <I> a, b, </I> e, <I> d </I> and e, form one group and have shapes that differ individually from one another and from the other guide vanes; the rest of the guide vanes f ,. through f ″ forms the second group, these latter guide vanes being designed to be identical to each other with the back to the more uniform inflow.
Due to the individual shape of the first-mentioned blades, which are adapted in their shape to the local flow, there is of course a very good fit to the flow conditions caused by the tight space requirement. If one were to design all the blades in the same way, the dotted blade shape would result for blades a-e. An unfavorable impingement of the stream filaments on these blades indicated by dotted lines would be inevitable.
This could only be avoided by dimensioning the chamber much more generously in different directions so that the flow could develop uniformly on all sides.
The conditions remain the same if instead of the cylindrical or conical diffuser with movable guide vanes given in the above embodiment, an analog diffuser with fixed vanes is provided.
The conditions also remain the same if a pump is assumed instead of the turbine, only that the flow of the water is in the opposite direction.
Fig. 2 is an embodiment of a turbine which is equipped with an outer fixed and a movable inner diffuser, both of which diffusers can be cylindrical or conical. In order to take account of the inflow as far as possible, all guide vanes a of the fixed guide apparatus are individually adapted to the local flow conditions. The guide vanes b of the movable guide apparatus inside are the same among themselves.
Here, too, the situation remains the same if a pump is used instead of the turbine, except that the flow of the water takes place in the opposite direction.
The conditions ultimately remain the same if the outer diffuser is cylindrical and the inner one is conical.
Fig. 3 gives an embodiment in which the water is supplied to the turbine from two supply systems. Both the outer fixed and the inner movable guide vane of this turbine are equipped with guide vanes which differ between the fixed and the movable guide vane, again in order to better adapt to the local differences in the flow. The diffusers can be cylindrical or conical.
With the fixed guide apparatus on the outside, the guide vanes <I> a-, </I> with the inside movable guide vanes 1-9 are different from the other guide vanes.
The situation remains the same if a pump is assumed instead of the turbine, only that the flow of the water takes place in the opposite direction.
The conditions also remain the same if the outer diffuser is designed as a cylindrical and the inner one as a conical.
The unequal shape of the fixed or movable guide vanes can also be combined with an unequal division of the same.