PELTONTURBINE

Peltonturbine

Die Peltonturbine ist eine Freistahlturbine. Man spricht von Freistahlturbine, da der Druck beim Austritt der Düse gleich dem Umgebungsdruck entspricht. Die Turbine wird verwendet, wenn große potentielle Energie (große Fallhöhe) in kinetische Energie umgewandelt werden soll, z. B. in Bergregionen mit großen Wasserreservoir/ Wasserkraftwerk mit Fallhöhen größer als 100 Meter.

Durch die Form der Schaufel soll das Maximale der potentiellen Energie des Wassers an das Laufrad weitergeben werden. Der Wasserstrahl wird an der Schaufel geteilt und nahezu 180° abgelenkt.

Dieser Laborversuch soll den Studierenden den Zusammenhang zwischen Drehmoment, übertragbarer Leistung und Wirkungsgrad einer Peltonturbine in Abhängigkeit der Drehzahl veranschaulichen. Das größte Moment wird erzielt, wenn Umdrehungsgeschwindigkeit u gegen null geht; und das kleinste Moment wird erzeugt, wenn die Umfangsgeschwindigkeit gleich der Wassergeschwindigkeit ist.

Im Versuch stellen die Studierenden bei einem konstanten Volumenstrom unterschiedliche Drehzahlen der Peltonturbine ein. Die unterschiedlichen Drehzahlen ergeben unterschiedliche Drehmomente. Aus der ermittelten Drehzahl errechnen die Studierenden die Leistung und den Wirkungsgrad. Somit kann die effektivste Drehzahl gewählt werde und somit der optimale Wirkungsgrad der Peltonturbine durch die Studierenden ermittelt werden.

Schnittbild einer Peltonturbine
Versuchsaufbau der Peltonturbine