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Stellung des Leitapparates, der durch einen automatischen Regulator [* 2] je nach dem Kraftbedarf eingestellt wird. Die [* 1] Fig. 11 zeigt einen solchen Motor für hohe Gefälle.
Die Wirkungsweise des Wassers in den Turbinen und die Schaufelformen für Lauf- und Leitrad sind in den [* 1] Fig. 1-5 veranschaulicht. [* 1] Fig. 1 u. 2 stellen einen radialen und einen tangentialen Schnitt durch das Lauf- und Leitrad einer achsial von oben beaufschlagten Druckturbine dar. An der Unterseite des Leitapparates L tritt das Wasser mit einer der ganzen zu Gebote stehenden Druckhöhe entsprechenden Geschwindigkeit c in der dem Leitschaufelwinkel α entsprechenden Richtung aus, würde sich bei festgehaltenem Turbinenlaufrade T längs der Schaufel in einem rechts freien Strahle (dem relativen Wasserwege AB) bewegen und auf der Unterseite des Laufrades mit der Geschwindigkeit c2 in der dem Winkel [* 3] δ der Schaufelkanten gegen die Turbinenkante entsprechenden Richtung ausströmen.
Dabei übt das Wasser auf die festgehaltene Schaufel einen Druck aus, welcher letztere nach links zu bewegen strebt. Dreht sich nun die Turbine im normalen Gange mit der Umfangsgeschwindigkeit u (für den mittlern Turbinenradius R), so strömt das Wasser während seiner Arbeitsleistung auf dem in der [* 1] Figur eingezeichneten sog. absoluten Wasserwege AC durch das Rad und tritt an dessen Unterseite mit der Geschwindigkeit c3 aus. Die Arbeitsleistung wird dabei möglichst groß, 1) wenn man den Stoß beim Eintritt in das Laufrad vermeidet, d. h. die Winkel α und β so wählt, daß von den Geschwindigkeiten c, u und c1 (c1 ist die relative Geschwindigkeit des Wassers beim Eintritt in das Laufrad) das aus der [* 1] Figur ersichtliche Parallelogramm [* 4] gebildet wird, 2) wenn man c3 möglichst klein und 3) den Austrittswinkel γ von c3 gegen die Radunterkante gleich 90° macht. Der Forderung, daß der Strahl den Laufradkanal nicht vollständig erfüllen soll, kann man nur genügen, wenn man das Laufrad nach unten verbreitert; so findet man für die vorliegende Turbinenklasse die untere Breite [* 5] l2 zwei- bis dreimal so groß als die obere l1 ausgeführt. m sind Ventilationsöffnungen zum Einlassen von Luft in die vom Wasser nicht erfüllten Schaufelräume.
Führt man die Kanäle des Laufrades so aus, daß der Wasserstrahl überall anliegt, obne daß aber die entsprechend obiger [* 1] Figur ihn rechts begrenzende Schaufel einen Druck erfährt, so erhält man die sog. Rückschaufelung für Grenzturbinen, welche in [* 1] Fig. 3 dargestellt ist. An Stelle dieser wird auch, um ein allseitiges Anliegen des Wasserstrahls herbeizuführen, eine seitliche Einschnürung des Laufradkranzes angeordnet, wobei dann die Schaufeln der Grenzturbinen im Schnitt die in [* 1] Fig. 5 angegebene einfache Form erhalten.
Die Schaufelform der Überdruckturbinen geben [* 1] Fig. 4 u. 5 im Radial- und Tangentialschnitt. Die Geschwindigkeit c entspricht hier nur einem Teile der zur Verfügung stehenden Druckhöhe; der Rest, welcher nicht in Geschwindigkeit verwandelt wird, tritt als Spaltüberdruck auf. Der Wasserstrahl geht relativ zur Schaufel auf dem Wege AB durch das Rad und drückt allseitig auf die Wände, füllt also stets den gesamten Raum aus. Den absoluten Wasserstrahl giebt AC wieder.
Die abweichende Wirkung des Wassers, die geringere Größe von c im Vergleich mit den entsprechenden Druck- und Grenzturbinen verursacht den Unterschied in den Schaufelformen von [* 1] Fig. 4 u. 5 gegenüber denen von [* 1] Fig. 1-3. Zur Erzielung einer guten Ausnutzung ist der Stoß beim Eintritt auch bei Überdruckturbinen zu vermeiden und c3 klein und zur Austrittsebene senkrecht zu wählen. Eine Erweiterung des Laufrades wie bei den Druckturbinen ist in der Regel bei den Überdruckturbinen nicht vorhanden.
Vgl. Herrmann, Die graphische Theorie der Turbinen und Kreiselpumpen (Berl. 1887);
Ludewig, Allgemeine Theorie der Turbinen (ebd. 1890);
ders., Allgemeine Theorie der Freistrahlturbinen (Lpz. 1891);
Reifer, Einfache Berechnung der Turbinen u. s. w. (2. Aufl., Zür. 1892);
Linnenbrügge, Berechnung und Bau der Radialturbinen (Kamb. 1894);
Henne, Die Wasserräder [* 6] und Turbinen (2. Aufl., Weim. 1897). -
Vgl. auch die Litteratur zu Hydraulik und Wassermotoren.