Wasserturbinen sind Strömungsmaschinen, mit denen die Energie des Wassers in mechanische Energie umgewandelt wird. Sie werden meist zum Antrieb von Generatoren zur Stromerzeugung genutzt. Die Propellerturbine ist eine axial durchströmte Überdruckturbine. Sie hat eine hohe spezifische Drehzahl und eignet sich für große Wasserströme und kleinere bis mittlere Fallhöhen. Damit wird die Propellerturbine als “klassische” Wasserturbine in Laufwasserkraftwerken eingesetzt.
Mit HM 421 wird das charakteristische Verhalten einer einfach regulierten Propellerturbine im Betrieb untersucht. Der Versuchsstand verfügt über einen geschlossenen Wasserkreislauf mit Behälter, Tauchpumpe und einer Drosselklappe zur Einstellung des Durchflusses. Über die Verstellung der Leitschaufeln wird der Anströmwinkel zum Laufrad und damit die Leistung der Turbine verändert. Zur Belastung der Turbine dient eine verschleißfreie Wirbelstrombremse.
Die Drehzahl wird mit Hilfe eines induktiven Wegaufnehmers an der Turbinenwelle berührungslos erfasst. Zur Bestimmung der Turbinenleistung ist die Wirbelstrombremse 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.
