HM 150.20 フランシス水車の作動原理 学校トレーニングベンチ 学校実験装置 教育用流体力学実験装置
1.説明
水車は水力を利用したターボ機械です。フランシス水車は反動タービンの一種で、水の圧力エネルギーを分配器とローターで運動エネルギーに変換します。水は螺旋状のハウジングを介して分配器に供給されます。流水は分配器内で調整可能なガイドベーンによって加速され、ブレードへと導かれます。ローター内で水が方向転換され、さらに加速されることで、ローターに伝達される衝撃が発生します。
HM 150.20は、反動タービンの機能を実証するためのフランシス水車の模型です。
実験装置は、ローター、調整可能なガイドベーンを備えた分配器、水車に負荷をかけるバンドブレーキ、そして透明な前面パネルを備えたハウジングで構成されています。透明なカバーにより、運転中の水の流れ、ローター、ガイドベーンを観察できます。ガイドベーンを調整することで、迎え角、ひいてはローターの出力を調整します。
タービンのトルクはバンドブレーキの力測定によって決定され、バネ秤で読み取られます。回転速度の測定には、非接触型速度センサー（例：HM 082）が必要です。マノメーターはタービン入口の水圧を表示します。
実験ユニットは、HM 150ベースモジュールの作業台に容易かつ安全に設置できます。水の供給と流量の測定はHM 150によって行われます。あるいは、実験ユニットを実験室電源で動作させることも可能です。
2. 技術詳細
フランシス水車の機能
動作領域を観察するための透明な前面パネル
バンドブレーキを用いた水車への負荷
異なる迎え角を設定するための調整可能なガイドベーン
非接触速度測定用のブレーキドラム上のマーキング
計器：トルク測定用のバネ秤、タービン入口圧力を表示するマノメーター
流量測定：ベースモジュールHM 150を使用
給水：ベースモジュールHM 150を使用、またはラボ給水
3. 技術データ
水車
出力：12W（回転数1100min-1時）、約40L/分、H=8m
ローター
7枚羽根
羽根幅：5mm
外径：50mm
ガイドベーン
6枚、調整可能（20段階）
測定範囲
力：0～10N（2段階）
圧力：0～1.0bar
