| Titel: | Neue Diagramme zur Turbinentheorie. | 
| Autor: | Camerer | 
| Fundstelle: | Band 317, Jahrgang 1902, S. 678 | 
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                        Neue Diagramme zur Turbinentheorie.
                        Von Dr. Camerer, Gotha.
                        Neue Diagramme zur Turbinentheorie.
                        
                     
                        
                           Die in folgendem beschriebenen Diagramme sind eine graphische Darstellung der
                              									Hauptgleichung der Turbinentheorie.
                           Letztere möge daher zunächst in Kürze abgeleitet werden.
                           
                        
                           A. Ableitung der Hauptgleichung.
                           Dabei bedeuten (s. Fig. 1 und 2):
                           u die Umfangsgeschwindigkeit des Laufrades,
                           w die absolute Wassergeschwindigkeit,
                           v die relative Wassergeschwindigkeit,
                           h den absoluten Wasserdruck in m Wassersäule,
                           \frakfamily{h} die Gefällshöhe (s. Fig. 1),
                           H das Gesamtgefälle,
                           p den Druck der Atmosphäre in m Wassersäule,
                           δ den Winkel von w mit u,
                           β den Winkel von v nach
                              										Fig. 2.
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 317, S. 677
                              Fig. 1.
                              
                           Sämtliche Grössen werden, soweit sie an verschiedenen Stellen der Turbinenanordnung
                              									auftreten, durch Indices unterschieden und zwar so, dass dem Obergraben kein Index,
                              									den anderen Stellen aber die aus Fig. 1 und 2 ersichtliche Numerierung entspricht.
                           Mit ρ . H wird derjenige
                              									Bruchteil des Gefälles bezeichnet, der durch Reibung und Wirbelung des Wassers
                              									verbraucht wurde und zwar so, dass z.B. ρ2 . H den Verlust von
                              									Punkt 1 bis 2 bedeutet,
                           Dann ergeben sich aus einer wiederholten Anwendung des Gesetzes von der Erhaltung der
                              									Arbeit für die verschiedenen in Fig. 1 und 2 gekennzeichneten Punkte folgende Gleichungen:
                           
                              \frac{{w_0^3}}{2\,g}+h_0=\frac{w^2}{2\,g}+\frakfamily{h}+p+\frakfamily{h}_0-\varrho_0\,\cdot\,H
                              
                           
                              \frac{{w_1^2}}{2\,g}+h_1=\frac{w^2_0}{2\,g}+h_0+\frakfamily{h}_1-\varrho_1\,\cdot\,H
                              
                           
                              \frac{v_2^2}{2\,g}-h_2=\frac{v_1^2}{2\,g}+h_1+\frakfamily{h}_2-\frac{u_1^2-u_2^2}{2\,g}
                              
                           
                              \frac{{w_3^2}}{2\,g}+h_3=\frac{w^2_2}{2\,g}+h_2+\frakfamily{h}_3-\varrho_3\,\cdot\,H
                              
                           
                              \frac{{w_4^2}}{2\,g}+\frakfamily{h}_4+p=\frac{w^2_3}{2\,g}+h_3+\frakfamily{h}_4-\varrho_4\,\cdot\,H
                              
                           durch Addition, wobei
                           ρ0 + ρ1 + ρ2 + ρ3 + ρ4 =  ρ
                           
                              \frac{w^2}{2\,g}+\frakfamily{h}+\frakfamily{h}_0+\frakfamily{h}_1+\frakfamily{h}_2+\frakfamily{h}_3-\frakfamily{h}_4=H
                              
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 317, S. 677
                              Fig. 2.
                              
                           (H = Gesamtgefälle inkl.
                              									Geschwindigkeitshöhe im Obergraben) gesetzt wird, folgt die allgemein giltige
                              									Arbeitsgleichung:
                           w12 – v12 + u12 – w22 + v22 – u22 + w42 = 2 g H (1 –  ρ)
                              								
                           In dieser Gleichung liegt, so lange wir nicht imstande sind auf anderem Wege, als
                              									durch Anwendung des Gesetzes von der Erhaltung der Arbeit, an hydraulische Vorgänge
                              
                              									heranzutreten, die ganze Turbinentheorie.
                           Auf ihren Geltungsbereich werden wir an späterer Stelle an Hand der nunmehr zu
                              									konstruierenden Diagramme näher eingehen.
                           
                        
                           
                           B. Die Konstruktion der Diagramme
                           besteht nun einfach in der Verlegung obiger, aus einer Summe
                              									von Quadraten bestehenden Hauptgleichung in eine Reihe von Ausdrücken von der
                              									Form
                           
                              c
                              2
                              – b
                              2
                              = a
                              2
                              
                           deren jeder durch ein rechtwinkliges Dreieck graphisch
                              									dargestellt werden kann.
                           So bilden wir ein erstes Dreieckspaar in Fig. 3 nach
                              									folgender Zerlegung:
                           
                              √(2 g H (1 – )2) - w42
                              								
                           
                              =\sqrt{w_1^2+v_1^2+v_2^2-u_2^2+u_1^2-w_2^2}^2
                              
                           dann wieder
                           
                              =\sqrt{w_1^2-v_1^2+v_2^2-u_2^2+u_1^2}^2-w_2^2
                              
                           Nun mit dem letzten Wurzelausdruck ein zweites Dreieckspaar in
                              										Fig. 4
                           
                              \sqrt{w_1^2-v_1^2+v_2^2-u_2^2+u_1^2}^2-u_1^2
                              
                           
                              =\sqrt{w_1^2-v_1^2+v_2^2-u_2^2}^2
                              
                           und dieses dann gleich
                           
                              =\sqrt{w_1^2-v_1^2+v_2^2}^2-u_2^2
                              
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 317, S. 678
                              Fig. 3.
                              
                           Und entsprechend in Fig.
                                 									5.:
                           
                              \sqrt{w_1^2-v_1^2+v_2^2}^2-v_2^2
                              
                           
                              =\sqrt{w_1^2-v_1^2}^2
                              
                           
                              =w_1^2-v_1^2
                              
                           Zur bequemen Handhabung sind schliesslich die drei Dreieckspaare in Fig. 6 auf einander gelegt, wobei die Spitze des die
                              										w beherrschenden Dreieckspaares mit W, die Spitzen der beiden andern Dreieckspaare
                              									entsprechend mit V und U
                              									bezeichnet wurden.
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 317, S. 678
                              Fig. 4.
                              
                           Die drei Dreieckspaare hängen dadurch zusammen, dass
                           
                           \overline{W\,e}=\overline{U\,a}-\sqrt{w_1^2-v_1^2+v_2^2-u_2^2+u_1^2} und
                           \overline{U\,f}=\overline{V\,g}=\sqrt{w_1^2-v_1^2+v_2^2} ist.
                           
                        
                           C. Allgemeine Betrachtung zur Diskussion der Diagramme.
                           Die Diagramme sind, wie gezeigt, nichts anderes, als eine graphische Darstellung der
                              									Hauptgleichung. Ihre praktische Verwendbarkeit wird in den letzten Abschnitten an
                              									Beispielen gezeigt werden. Hier soll zunächst ihr Geltungsbereich näher untersucht
                              									und als Einleitung dazu die Frage aufgestellt werden: Welches ist zwischen zwei Reservoiren bei gegebener Niveaudifferenz die
                                 										grösstmöglichste Wassergeschwindigkeit?
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 317, S. 678
                              Fig. 5.
                              
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 317, S. 678
                              Fig. 6.
                              
                           Auf diese Frage etwas näher einzugehen, möge dem Verfasser gestattet sein, da er
                              									häufig unklaren Anschauungen in ihrer Beantwortung begegnet ist.Unrichtig ist z.B. die Anschauung, die grösstmögliche Geschwindigkeit wmx an der
                                    											engsten Stelle einer Rohrleitung sei die, welche dem Gesamtgefälle H abzüglich Reibungshöhe ρ . H nach der Gleichungw_{m\,x}=\sqrt{2\,g\,H\,(1-\varrho)} entspricht.
                           Zu Grunde gelegt sei eine einfache Rohrleitung mit veränderlichem Querschnitt nach
                              
                              									Art von Fig. 7, wie sie vom Verfasser zur
                              									experimentellen Veranschaulichung des vorliegenden Vorgangs konstruiert wurde.
                           Es ist einleuchtend, dass die interessierende grösste Geschwindigkeit an der engsten
                              									Stelle, d.h. bei Punkt 1 eintreten wird. Heber ihre Grösse müssen wieder die
                              									Arbeitsgleichungen Auskunft geben. Dazu gelten, soweit sie hier auftreten, dieselben
                              									Bezeichnungen wie bei Fig. 1 und 2.
                           
                           Der Einfachheit halber sind die Punkte 0 und 2 (s. Fig.
                                 
                                 										7) in den Wasserspiegel gelegt, ferner sind die beiden Reservoire,
                              									zwischen denen das Ueberfliessen erfolgt, so gross angenommen, dass das
                              									Arbeitsvermögen der Geschwindigkeiten w0 und w2 verschwindend klein ist.
                           Dann lauten die Arbeitsgleichungen
                           1. für Punkt 1: \frac{w_1^2}{2\,g}+h_1=\frakfamily{h}_1+p-\varrho_1\,\cdot\,H
                           2. für Punkt 2: p=\frac{w_1^2}{2\,g}+h_1-\frakfamily{h}_2-\varrho_2\,\cdot\,H
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 317, S. 679
                              Fig. 7.
                              
                           Die erste und wichtigste Bedingung folgt nun aus einer Addition dieser beiden
                              									Gleichungen und bemerkenswerter Weise gerade dadurch, dass w1 hinausfällt. Es bleibt nämlich
                           3. (\rho_1+\rho_2)\,.\,H=h_1-h_2=H
                           d.h. es besteht bei sehr grosser Ein- und Austrittsfläche in
                                 										erster Linie kerne andere Bedingung für w1,
                              
                              
                              										sowie die sämtlichen in der Rohrleitung auftretenden
                                 										Geschwindigkeiten, als dass dieselben so lange wachsen müssen, bis die durch sie
                                 										erzeugte Reibungsarbeit die ganze Gefällsarbeit aufgezehrt hat, d.h.
                                 									bis
                           ρ = 1 ist.
                           Bis dahin wird also w1
                              									immer wachsen (unter Vernachlässigung der Reibung wäre demnach ein Beharrungszustand
                              									überhaupt undenkbar), wenn nicht etwa vorher die zweite Grenze für grösstes w1, die Bedingung der
                              									Kontinuität des Wasserfadens überschritten wird.
                           Letztere verlangt an jeder Stelle der Rohrleitung Positive Wasserdrucke. Somit folgt
                              									die Grenze von w1 aus
                              									Gleichung 1, wenn h1 =
                              									0 gesetzt wird:
                           
                              w_{1\,m\,x}=\sqrt{2\,g\,(\frakfamily{h}_1+p-\varrho_1\,H)}
                              
                           d.h. w1findet seine zweite Grenze, wenn die gesamte vor der fraglichen Stelle vorhandene Gefällshöhe
                              									+ Atmosphärendruck abzüglich Reibungshöhe in kinetische
                                 
                                 										Energie umgewandelt ist.
                           Man erkennt, dass für eine horizontale Rohrleitung mit Mehreren
                              									Querschnittsverengungen die Kontinuitätsbedingung an den, dem Einfluss zunächst
                              
                              									gelegenen Stellen die grössten Geschwindigkeiten zulässt, da hier noch  ρ am kleinsten ist, ferner dass diese Grenze durch
                              									Tieflegen der Rohrleitung unter die beiden Wasserspiegel beliebig gesteigert Werden
                              									kann.
                           Nimmt man die Geschwindigkeit in den Gefässen nicht = 0 an, sondern rechnet noch mit
                              									einer Zufluss- und Abflussgeschwindigkeit w0 und w2, so ändern sich diese Bedingungen grundsätzlich
                              									nicht.
                           Fliesst z.B. das Wasser mit w2 fort, so ändert sich die zweite Bedingung
                           
                              w_{1\,m\,x}=\sqrt{2\,g\,(\frakfamily{h}_1-p-\varrho_1\,H)}
                              
                           überhaupt nicht, während die erste Bedingung durch die nun
                              									geänderte Gleichung
                           
                              \frac{w_2^2}{2\,g}+(\varrho_1+\varrho_2)\,H=H
                              
                           zeigt, dass nunmehr die Steigerung der Geschwindigkeit von w1 ihre Grenze finden
                              									muss, wenn die Gefällshöhe H verbraucht ist in der
                              									kinetischen Energie von w2 + Reibungsarbeit.
                           Die Grenze der zweiten Bedingung zu erreichen wird nur bei sehr hohen Gefällen unter
                              									besonders günstigem g2
                              									möglich sein, im allgemeinen tritt die Grenze der ersten Bedingung in Wirksamkeit,
                              									wonach also – unter Vernachlässigung der Abflussgeschwindigkeit – w1
                              									einfach eine Funktion der Reibung und erst indirekt durch
                                 										diese auch des Gefälles ist.
                           Es erübrigt nun noch auf die physikalische Verschiedenheit der Reibungsarbeiten ρ1 . H und ρ2 . H hinzuweisen.
                           ρ1 . H tritt in dem Teil der
                              									Rohrleitung auf, in welchem Druck in Geschwindigkeit umgesetzt wird. Diese Umsetzung
                              									vollzieht sich, da die Geschwindigkeitssteigerung von der zunehmenden
                              									Querschnittsverengung erzwungen wird, im allgemeinen in eindeutiger und einfacher
                              									Weise. Dem entsprechend wird ρ1
                              									H relativ klein sein.
                           Umgekehrt ist die Verlangsamung des Wassers, die Rückumsetzung der Geschwindigkeit in
                              									Druckhöhe durch die Querschnitte nicht erzwungen, daher auch nicht eindeutig. Das
                              									Wasser hat das Bestreben, mit der einmal gehabten Geschwindigkeit auch durch die
                              
                              									erweiterten Querschnitte durchzuschiessen, wodurch Wirbel auftreten, deren Reibung
                              									ihm schliesslich alle oder doch einen grossen Teil der kinetischen Energie verzehren
                              									kann.
                           Demnach wird ρ2 . H im allgemeinen unsicher, und unter ungünstigen
                              									Verhältnissen sehr gross sein.
                           Für den Fall, dass gar keine Rückumsetzung von Geschwindigkeit in Druckhöhe
                              									stattfindet, wird
                           
                              \varrho_2\,\cdot\,H=\frac{w_1^2}{2\,g}
                              
                           daraus nach Gleichung 3
                           ρ1H + ρ2 . H = H nun
                           
                              \frac{w_1^2}{2\,g}=H-\varrho_1\,H;\ w_1=\sqrt{2\,g\,H\,(1-\varrho_1)}
                              
                           die bekannte Form für Ausflussgeschwindigkeiten, wenn im Punkt
                              									1 Ausfluss ins Freie stattfände. (Vergleiche Fussnote auf Seite 679).
                           Es ist hier nicht die Stelle auf die schwierige Beantwortung der Frage, in wieweit
                              									sich Geschwindigkeit in Druckhöhe umsetzen und dadurch der Betrag von ρ2
                              									H vermindern lässt, näher einzugehen.
                           Die Versuche mit konisch divergierenden Ausflussröhrchen, sowie dem
                              									Venturiwassermesser geben darüber einigen Aufschluss.
                           Als allgemeine Grundsätze darf aber wohl folgendes behauptet werden:
                           1. Die Umsetzung von Geschwindigkeit in Druck erfolgt um so besser, je grosser der
                              									Einfluss der Wandungen gemacht werden kann, d.h. je dünner die Rohrleitung und je
                              									langsamer ihre Erweiterung ist.
                           2. Das Wasser wird leichter eine Richtungsänderung, als eine Geschwindigkeitsänderung
                              									vornehmen.
                           Aus letzterem folgt, dass eine Rückumsetzung von Geschwindigkeit in Druckhöhe
                              									überhaupt nur bei achsialer Wasserführung zu erwarten ist. Besitzt das Wasser z.B.
                              									eine schraubenförmige Bewegung in der Rohrleitung, so wird es leicht bei einer
                              									Querschnittserweiterung durch eine Verringerung der „Ganghöhe“ mit
                              									Beibehaltung seiner Geschwindigkeit den erweiterten Querschnitt ausfüllen.
                           
                        
                           D. Diskussion der Diagramme.
                           Bei der Konstruktion der Diagramme sind zum Teil im Anschluss an die eben gemachten
                              									Erwägungen eine Reihe von Gesetzen und Bedingungen zu beachten, die einer
                              									willkürlichen Verzerrung derselben ins Ungemessene ihre Schranken setzen.
                           Es möge zunächst
                           
                              1. Die Berücksichtigung der Wasserreibung
                              besprochen werden, sowohl weil die Aufzeichnung der
                                 										Diagramme im allgemeinen eine Schätzung der Reibungsgrössen 
                                 										(ρ) voraussetzt, als auch weil diese
                                 										Betrachtung auf eine erwünschte Vereinfachung der Diagramme führt.
                              Die im vorigen Abschnitt über die grösste Wassergeschwindigkeit aufgestellte
                                 										Beziehung findet hier bezüglich der Wasserreibung ihren mathematischen Ausdruck
                                 										einfach in unserer Hauptgleichung und lautet:
                              Die Wassergeschwindigkeiten werden solange wachsen, bis
                                    											die Differenz zwischen der gesamten vorhandenen Energie einerseits und der
                                    											abgegebenen Arbeit + der kinetischen Energie
                                    
                                    											des abfliessenden Wassers andererseits in Reibungsarbeit verbraucht
                                    											ist.
                              Aus dem, was im vorigen Abschnitt über die Umsetzung von Geschwindigkeit in Druck
                                 										gesagt wurde, folgt, dass die Stellen mit Querschnittserweiterung besonders
                                 										kritisch in Bezug auf Reibungsverlust angesehen werden müssen.
                              Dabei kommen bei normalen Turbinen besonders 3 in Betracht.
                              1. Beim Uebergang von w0 auf w1
                              Hier wird sich die Querschnittserweiterung mit Rücksicht auf die Stärke der
                                 										Leitradschaufeln im allgemeinen nicht vermeiden lassen. Dementsprechend ist ρ1 mit relativ
                                 										hohem Betrage in Rechnung zu stellen.
                              2. Beim Durchgang durch das Laufrad.
                              Hier kann und soll daher auch jede Querschnittserweiterung vermieden werden, d.h.
                                 
                                 										für jeden Wasserfaden soll v2 ≧ v1 im Diagramm \overline{b\,d}\,\geq\,\overline{d\,g} gemacht werden, aber
                                 										auch unterwegs soll keine Unstetigkeit vorkommen.
                              3. Beim Uebergang aus dem Laufrad in den Untergraben.
                              Zunächst ist beim Austritt aus dem Laufrad die der Schaufelstärke entsprechende
                                 										Querschnittserweiterung im allgemeinen nicht zu vermeiden.
                              Dann aber wird man auch eine Erweiterung des Saugrohrs entsprechend einer
                                 										gewünschten Untergrabengeschwindigkeit w4 mit möglicherweise vermehrter Saugwirkung sich
                                 										nicht entgehen lassen, da sie sich aus dem für w2 konstrukiv festgelegten Austrittsquerschnitt
                                 										mit geringen Kosten erzielen lässt und eine massige Erweiterung jedenfalls nicht
                                 										schaden kann.
                              Aus den besprochenen Gründen wird aber ein vorsichtiger Konstrukteur nicht mit
                                 										erheblichem Wiedergewinn von Druckhöhe rechnen, sondern vielleicht annehmen,
                                 										dass die kinetische Energie \frac{w_2^2-w_2^4}{2\,g} in Reibung verzehrt wird, d.h. er
                                 										wird
                              
                                 \frac{w_2^2-w_4^2}{2\,g}=(\varrho_3+\varrho_4)\,\cdot\,H
                                 
                              setzen.
                              Dies führt zu folgender Vereinfachung der Diagramme:
                              Es war Fig. 6.
                              
                                 
                                 
                              und
                              
                                 \overline{W\,e}=\overline{U\,a}=\sqrt{2\,g\,H\,(1-[\varrho_0+\varrho_1+\varrho_2+\varrho_3+\varrho_4])+w^2_2-w_4^2}
                                 
                              Danach fällt (ρ3 +
                                 											ρ4) . 2 g H gegen w^2_2-w_4^2 hinaus; es bleibt
                              
                                 \overline{U\,a}=\sqrt{2\,g\,H\,(1-[\varrho_0+\varrho_1+\varrho_2])}
                                 
                              und wenn man nun ρ0 + ρ1 + ρ2 mit ρ bezeichnet,
                                 										so lässt sich nunmehr die Zeichnung des Diagramms mit
                              
                                 \overline{U\,a}=\sqrt{2\,g\,H\,(1-\varrho)}
                                 
                              beginnen (Fig. 8).
                              Der Linienzug cWe (Fig.
                                    											6) ist ganz weggefallen. Da hierin keine Spezialisierung, sondern eine
                                 										gewisse Sicherheit der Rechnung liegt, so soll für die weiteren Untersuchungen
                                 										das in Fig. 8 gezeichnete vereinfachte
                                 										Diagramm (ohne w2
                                 										und w4) Verwendung
                                 										finden.
                              Es sei hier auch beigefügt, dass im allgemeinen aus äusseren Gründen die
                                 										Wassergeschwindigkeit w des Obergrabens für die
                                 										Turbine nicht nutzbar gemacht werden kann, sondern in Wirbelreibung aufgezehrt
                                 										wird.
                              In solchem Falle vereinfacht sich die Anschauung, wenn man in H die doch verloren gegebene
                                 										Obergrabengeschwindigkeitshöhe \frac{w^2}{2\,g} garnicht erst einbezieht (wie nach der
                                 										Hauptgleichung [Seite 677] vorgesehen war), wobei man dann gleichzeitig
                                 										natürlich den Verlust ρ0 . H um den Betrag dieser Wirbelreibung
                                 										niedriger einschätzen muss.
                              Nach vorstehend Geäussertem ergiebt sich leicht aus dem Diagramm die grösste
                                 										Geschwindigkeit w1.
                                 										Sie tritt ein für v2 =
                                    												vl, dann wird in Fig. 8 bezw. 9
                              
                                 \overline{b\,V}=w_1=\overline{V\,g}=\sqrt{2\,g\,H\,(1-\varrho)-u_1^2+u_2^2}.
                                 
                              
                                 
                                 Textabbildung Bd. 317, S. 680
                                 Fig. 8.
                                 
                              
                                 
                                 Textabbildung Bd. 317, S. 680
                                 Fig. 9.
                                 
                              Schliesslich sei noch besonders, darauf hingewiesen, dass durch Wegfall des
                                 										Dreieckspaares cWe der Fig. 6 die Grösse w2 ganz aus der Diagramm-Konstruktion
                                 										verschwunden ist; d.h. die vereinfachten Diagramme sind
                                    											unabhängig von den Austrittsgeschwindigkeiten, also auch vom
                                    											Austrittsverlust.
                              Erst durch Anfügen des Austrittsdreiecks wird w2 und ∢β2 festgelegt.
                              
                              Zusammenfassend hat uns danach die Betrachtung der Reibungsverhältnisse
                                 										folgende Ergebnisse geliefert:
                              
                                 a)v2 ≧ v1 als
                                    											Bedingung für kleines ρ2
                                 
                                    b)
                                    w_{1\,m\,x}=\sqrt{2\,g\,H\,(1-\varrho)-u_1^2+u_2^2}
                                    
                                 c) die Vereinfachung der Diagramme unter der Annahme
                                 
                              
                                 \frac{w_2^2-w_4^2}{2\,g}=H\,(\varrho_3+\varrho_4)
                                 
                              
                                 d) Wegfall des w2 und w4 aus den Diagrammen.
                                 
                              Als nächster Punkt möge nun die zweite Bedingung der grössten
                                 										Wassergeschwindigkeit nach vorigem Abschnitt
                              
                           
                              2. Die Bedingung der Kontinuität des Wasserfadens
                              auf die Turbinen Anwendung finden.
                              Dieselbe wird, wie angegeben, dann erreicht, wenn die gesamte vor der fraglichen Stelle vorhandene Gefällshöhe +
                                 										Atmosphärendruck abzüglich Reibungshöhe in kinetische Energie umgesetzt ist.
                              Eine kritische Stelle ist vor allem bei wl, bezw. bei w0, Welches durch die
                                 										Leitradschaufel-Verengung noch grösser sein kann als w1.
                              Danach muss also
                              w_0\,\leq\,\sqrt{2\,g\,(\frakfamily{h}+\frakfamily{h}_0+p-\varrho_0\,\cdot\,H)} und
                              w_1\,\leq\,\sqrt{2\,g\,(\frakfamily{h}+\frakfamily{h}_0+\frakfamily{h}_1+p-(\varrho_0+\varrho_1)\,H)} sein.
                              Diese Bedingung könnte z.B. leicht bei hohem Gefälle, wenn gleichzeitig
                              v2 = vv wo
                                 
                                 										w_1=\sqrt{2\,g\,H\,(1-\varrho)+u_2^2-u_1^2}
                              und u2 > u1 (innere Radialturbine), überschritten
                                 										werden.
                              Bei v2, wo im
                                 										allgemeinen der niedrigste Druck in einer Turbine herrschen wird, ist nur dann
                                 										Bedenken, dass die Kontinuität unterbrochen werde, wenn die Turbine hoch über
                                 										dem Unterwasser steht und im Saugrohr thatsächlich eine Rückumsetzung von
                                 										Geschwindigkeit in Druckhöhe stattfindet, so dass
                              
                                 \frac{w_2^2-w_4^2}{2\,g}+\frakfamily{h}_3+\frakfamily{h}_4-\frakfamily{h}'_4-(\varrho_3+\varrho_4)\,H
                                 
                              rechnungsmässig grösser ausfallen müsste als p.
                              Als weitere wichtige Bedingung wird
                              
                           
                              3. Die Erfüllung der Geschwindigkeitsparallelogramme
                              verlangt.
                              Je 3 zu einem Dreieck nach Fig. 2 zu vereinigende
                                 										Geschwindigkeiten müssen der Bedingung genügen, dass die Summe von zwei Seiten
                                 										nicht grösser sein darf, als die dritte SeiteDiese mathematische Grenze führt zu Winkeln von 0° bis 180°. Die
                                       												konstruktive Ausführung der Schaufeln verlangt natürlich, dass man nicht
                                       												soweit gehe, sondern an der Grenze praktisch ausführbarer Schaufelwinkel
                                       
                                       												Halt mache..
                              Die Erfüllung dieser Bedingungen lässt sich mit einem Blick übersehen, wenn aus dem Diagramm nach Fig. 8 die betreffenden Geschwindigkeitsdreiecke
                                 										entwickelt werden. Durch Schlagen eines Kreises mit \overline{b\,d}=v_1 um d (siehe Fig. 8) und
                                 
                                 										eines zweiten mit \overline{V\,b}=w_1 um a erhält man das
                                 										Geschwindigkeitsdreieck für den Eintritt (vergl. Fig.
                                    											2) mit den Winkeln δ1 und β1.
                              Durch Schlagen eines Kreises mit \overline{d\,g}=v_2 um d,
                                 
                                 										und w2 um f ergiebt sich das Geschwindigkeitsdreieck für den
                                 										Austritt. (Vergl. Fig. 2.)
                              Durch Konstruktion dieser Geschwindigkeitsdreiecke ist es nun leicht, sei es
                                 										für eine im Diagramm vorgenommene Aenderung die resultierenden Schaufelwinkel
                                 										kennen zu lernen, sei es die Diagramme einem gewünschten Eintritts- oder
                                 										Austrittsdreieck anzupassen.
                              Schliesslich verlangt noch
                              
                           
                              4. Die Bedingung kleinen Austrittsverlustes d.h. eines kleinen w2
                              dass v2 von u2 nicht sehr verschieden sei.
                              
                           
                        
                           E. Vereinfachung der Diagramme unter der Annahme verschiedener, häufig angewendeter Konstruktionsregeln.
                           Fig. 8 zeigt die Diagramme zusammengestellt für
                              									senkrechten Austritt von w2. Es lässt sich leicht aus der Figur nachweisen, dass dann
                           
                              u_1=\sqrt{(g\,\cdot\,H)\,[1-\varrho]-\frac{w_2^2}{2})\,\cdot\,\frac{sin\,(\beta_1-\delta_1)}{sin\,\beta_1\,cos\,\delta_1}}
                              
                           und wenn man 1-\varrho-\frac{w_2^2}{2\,g\,H}=\eta (WirkungsgradWas natürlich nur unter der angenommenen Vernachlässigung der
                                    											Saugrohr-Wirkung zutrifft. setzt
                           
                              u_1=\sqrt{\eta,g\,h\,\cdot\,\frac{sin\,(\beta_1-\delta_1)}{sin\,\beta_1\,cos\,\delta_1}}
                              
                           In Fig. 9 ist v2
                              									= u2 gemacht. Dadurch
                              									fällt Punkt V auf U. Aus
                              									der Figur folgt unmittelbar
                           
                              u_1=\sqrt{g\,h\,(1-\varrho)\,\frac{sin\,(\beta_1-\delta_1)}{sin\,\beta_1\,cos\,\delta_1}}
                              
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 317, S. 681
                              Fig. 10.
                              
                           Besonders einfach wird das Diagramm, wenn gleichzeitig, wie in Fig. 10 ∢β1 = 90° gemacht wird. Dann wird \overline{d\,V}=u_1; δ
                              									1 erscheint bei V und
                              									es ergiebt sich
                           
                              u_1=\sqrt{g\,H\,(1-\varrho)}
                              
                           
                              (Schluss folgt.)