Türbin karakteristik deneyleri ile kanat verimliliğinin iyileştirilmesi için bir francis türbini deney setinin kurulması ve araştırılması

Francis türbinleri reaksiyon türbinleri sahasında en geniş kullanım alanına sahip türbinlerdir. Bu çalışmada, 1.5 kW gücünde bir model Francis türbini dizayn ve imalatı yapılarak imal edilen bir pompa-türbin deney setine monte edildi. Francis türbini çark kanat sayısının, kanat genişliğinin, kanat giriş çapının ve kanat giriş açısının kanat verimine, hidrolik ve toplam verime etkileri türbin karakteristik deneyleri ile araştırıldı. Bu testler 12 değişik çark imal edilerek yapıldı. Francis türbini teorisi ve dizayn parametreleri verildi. Böylece hesaplanan teorik hidrolik verim, deneylerden elde edilen sonuçlarla karşılaştırıldı. Teorik ve deneysel karakteristik eğrilerin arasında yakın bir uyum olduğu görüldü. Türbin dizaynında çark çıkış hızı hesaba katılmamasına rağmen çarkın çıkışında su basıncı, kavitasyon oluşma basıncının altına düştüğü için dikkate değer bir kavitasyon olayı meydana gelmektedir. Francis deney türbini için hidrolik verim maksimum %85, toplam verim ise maksimum %70 civarında elde edildi. Bu sonuçların laboratuvar tipi küçük model türbinler için uygun olduğu görüldü.

Francis turbines are most widely used reaction turbines. In this work a 1.5 kW model Francis turbine was designed and manufactured, and mounted on a pump-turbine test set-up. The effects of number of runner blades, blade width, inlet runner] diameter and inlet blade angle on hydraulic and total efficiency was investigated by turbine characteristics experiments. (TKeğ| experiments were performed on 12 different runner geometry. T^ Theoritical and experimental hydraulic efficiency results were compared, and it was seen that characteristic curves for both cases agree well. Considerable amount of cavitation was observed at runner outlet, though runner outlet velocity was not considered, since water pressure at runner outlet drops below cavitation pressure. Maximum efficiency was obtained as 85% for hydraulic efficiency and 70% for total efficiency. There results are satisfactory for a laboratory type model.