Die Francisturbine gehört zu den Überdruckturbinen, bei denen die Umwandlung von Druckenergie des Arbeitsmediums in Bewegungsenergie im Leitapparat und im Laufrad geschieht. Francisturbinen werden bei mittleren Fallhöhen eingesetzt. Die Leistung der Turbine wird über die Verstellung der Leitschaufeln eingestellt. In der Praxis werden Francisturbinen in Laufwasserkraftwerken und in Speicherkraftwerken eingesetzt.
Mit HM 430C lassen sich Funktion und das Betriebsverhalten einer Francisturbine untersuchen. Hierbei gewährleistet die Größe der Anlage realistische Messwerte. Der geschlossene Wasserkreislauf besteht aus Behälter mit optionaler Kühlung, der Kreiselpumpe und einem Drosselventil zur Einstellung des Durchflusses. Der transparente Gehäusedeckel ermöglicht eine optimale Einsicht in die laufende Turbine. Hierdurch können die Wasserströmung, das Laufrad und die Leitschaufeln im Betrieb beobachtet werden. Über die Verstellung der Leitschaufeln werden Anströmwinkel, -querschnitt und damit die Leistung der Turbine verändert. Eine Asynchronmaschine wird zur Belastung der Turbine als Generator genutzt. Eine Pumpe mit variabler Drehzahl über Frequenzumrichter bietet einen energieeffizienten Betrieb.
Die Drehzahl der Turbine wird mit Hilfe eines induktiven Wegaufnehmers an der Welle des Generators berührungslos erfasst.
Der Generator ist pendelnd gelagert und mit einem Kraftaufnehmer zur Messung des Drehmoments ausgestattet. Die Drücke am Eintritt und Austritt der Turbine, Temperatur und Durchfluss werden mit Aufnehmern erfasst. Die erfassten Messwerte werden digital angezeigt und in einem PC weiterverarbeitet. Dort werden die Leistungsdaten der untersuchten Turbine berechnet und durch Kennlinien dargestellt.
