Messung des instationären Strömungsfeldes in einer Kaplanturbine mit elektronischen Miniatursonden

Zusammenfassung

Eine neu entwickelte konische Vektorsonde mit sechs eingebauten Miniaturdruckaufnehmern auf Halbleiterbasis erlaubt die simultane aufzeichnung zeitlich schwankender Geschwindigkeiten und Drücke im Strömungsfeld einer wasserbetriebenen Versuchskaplanturbine. Die Messungen erstrecken sich auf das Absolutgeschwindigkeitsfeld im Übergangsraum zwischen Leit-und Laufschaufeln sowie auf zwei Ebenen stromabwärts vom Laufrad. Der Einfluß der endlichen Leitschaufelteilung auf die Relativgeschwindigkeit im Laufrad wird mit Hilfe eines auf einer Laufschaufel umlaufenden Prandtlschen Staurohres, das ebenfalls mit Miniaturdruckaufnehmern ausgerüstet ist, gemessen. Theoretische Überlegungen an Hand von Singularitätenverfahren zeigen, daß wegen des großen Abstands der beiden Schaufelgitter in einer Kaplanturbine keine nennenswerte gegenseitige, Beeinflussung von Lauf-und Leigitter auf Grund der endlichen Schaufelzahlen zu erwarten ist. Andererseits führen Rechnungen, die die reibungsbedingten Nachlaufdellen der einzelnen Leitschaufeln berücksichtigen, zu einer befriedigenden Übereinstimmung mit den Meßergebnissen.