Водяные турбины - это турбомашины, которые преобразуют энергию воды в механическую энергию. В основном они используются для привода генераторов в целях выработки электроэнергии. Турбина Каплана - это реактивная турбина с осевым сквозным потоком. Она имеет высокую удельную скорость и подходит для больших потоков воды и малых и средних напоров. Поэтому турбина Каплана используется в качестве «классической» водяной турбины на речных электростанциях.

HM 421 помогает исследовать характерное поведение турбины Каплана с простым регулированием во время работы. Тренажер снабжен замкнутым водяным контуром с баком, погружным насосом и дроссельным клапаном для регулировки расхода.

Угол атаки ротора и, следовательно, выходная мощность турбины изменяются путем регулировки направляющих лопаток. Турбина снабжена износостойким вихретоковым тормозом.

Скорость фиксируется с помощью индуктивного бесконтактного датчика положения на валу турбины. Для определения мощности турбины вихретоковый тормоз оснащен датчиком силы для измерения крутящего момента. Давление измеряется на входе и выходе турбины, а также регистрируются температура и расход. Записанные измеренные значения отображаются в цифровом виде и в дальнейшем обрабатываются на ПК. ПК используется для расчета выходной мощности исследуемой турбины и отображения данных в виде характеристических кривых.

Цели обучения и экспериментов:

- определение кривых выходной мощности на разных скоростях

- гидравлическая мощность

- выходная механическая мощность

- определение напора

- определение эффективности турбины

- исследование влияния положения направления лопаток на выходную мощность и эффективность

Спецификация:

[1] знакомство с работой турбины Каплана

[2] замкнутый водяной контур с погружным насосом, дроссельной заслонкой и баком

[3] регулировка расхода с помощью дроссельной заслонки

[4] нагрузка турбины с помощью вихретокового тормоза с воздушным охлаждением

[5] ротор с неподвижными лопастями

[6] регулируемые направляющие лопаток для установки различных углов атаки

[7] бесконтактное измерение скорости на валу турбины и датчика силы на тормозе для измерения крутящего момента

[8] цифровой дисплей для отображения давления, температуры, расхода, скорости и крутящего момента

[9] Программное обеспечение GUNT для сбора данных через USB под Windows

Технические данные:

- Турбина Каплана

- макс. мощность: 1000 Вт

- макс. скорость: 3700 об/мин

- распределитель

- 8 направляющих лопаток,

- регулировка угла лопаток: -15 °… 45 °

- внешний Ø: 120мм,

- внутренний Ø: 60 мм

- ротор: 4 фиксированные лопасти

- внешний Ø: 120мм,

- внутренний Ø: 60 мм,

- шаг: 80 мм

- Погружной насос с мотором

- макс. скорость потока: 250 м³/ч

- макс. напор: 11м

- номинальная мощность: 3,1 кВт

- Бак: ок. 350л

- Диапазоны измерения

- температура: 0… 100 ° С

- давление (на входе в турбину): 0… 1 бар отн.

- давление (на выходе): -1… 0,6 бар отн.

- расход: 13… 200 м³/ч

- крутящий момент: 0… 10 Нм

- Скорость: 0… 6500 об/мин

- 400 В, 50 Гц, 3 фазы

Габаритные размеры и вес:

ДхШхВ: 1450x1250x1650 мм

Вес: ок. 430кг

Комплектность поставки:

1 тренажёр

1 ПО GUNT + USB-кабель

1 комплект учебного материала

Требуется для работы:

ПК с Windows (рекомендуется