造型理解为如下体部，该体部在还称作体部的轴线的空间方向上具有如下特征:通过体部的轴线和相对于该轴线的确定的固定角度，限定一组剖平面。在此，柱形体部的剖面(横截面)在该剖平面的每一个中都具有相同的造型，如果角度是90°，那么这是垂直的柱。如果角度偏离于90°，那么这是倾斜的柱。柱的横截面能够具有任意的造型。还要提出的是，在柱的端部区域中不必严格满足上述限定，从而在此能够存在例如任意拱起的端部面。
[0026]挤压体25的柱形的造型实现体部沿着其轴线移入和和移出，而在此没有出现不密封性，由于不密封性水能够从抽吸管中流出。当然，在挤压体和抽吸管之间应设有相应的密封件。在此能够尤其易于实现的是所谓圆形的柱，即具有圆形横截面的柱，并且尤其有利的是垂直的圆形的柱，即圆柱(根据权利要求8)。在圆形横截面时，密封件能够成本特别低廉地实现。
[0027]在此，柱形的挤压体的轴线基本上与叶轮的转动轴线同轴，因为在该布置中能够尤其良好地抑制在与最佳运行范围不同的运行状态中的液压干扰。
[0028]极其有利的是，挤压体25的在移出状态中距抽吸管边缘最远的端部如下地设计，使得其在移入的状态中形成抽吸管的表面并且无过渡地匹配于抽吸管的液压轮廓，使得在最佳运行范围中能够不形成液压损失。
[0029]根据液压条件适宜的能够是，从抽吸管边缘引入的挤压体25只要能够伸入到抽吸管中，其就紧邻着叶轮毂11。
[0030]在图3的视图中示出根据本发明的法兰西斯涡轮机的剖面，其中能够观察到这两个主实施方式的组合。附图标记10，11，12，13和14标记涡轮机的如图1中描述相同的元件。在此，这两个挤压体15和25能够如下地靠紧，使得二者接触。这当挤压体15不与叶轮10 —起转动时才是尤其适宜的。如果挤压体15连同叶轮10 —起转动，那么在这两个挤压体15和25之间必须保持存在足够宽的间隙。
[0031]在图4的视图中，示出根据本发明的布置的剖面，该布置由四个挤压体(40，41，42和43)组成。在此，附图的左侧部分示出侧视图并且附图的右侧部分示出俯视图。四个挤压体为相互包围的柱，该柱从抽吸管14的边缘起能够移入到抽吸管的内部区域中。四个挤压体中的每个在此能够单独地运动。以这种方式，根据各个挤压体能够移动到抽吸管中的路径，能够在抽吸管中实现挤压体的多个复杂的布置。在图4的实例中得到4个挤压体的阶梯形的金字塔形的布置。当然，挤压体的数量不局限于4，使得能够根据液压要求任意地选择。以这种方式，进一步提高了位于最佳运行范围之外的运行状态中的效率和运转平稳性。
[0032]在图4中水平地示出抽吸管边缘14。然而实际上，也能够存在抽吸管边缘14的其他的走向。
[0033]同样良好可行的是，挤压体不彼此包围，而是其也能够并排地以任意的布置从抽吸管边缘14起移入到内部空间中。
[0034]在图5中示出权利要求10的方法的流程图。借助Vl标记了运行状态的初始化。V2标记了调节运行状态。围绕V2的环表示，该步骤在设备运行期间能够任意地重复，这借助于涡轮机调节器或在调节器中存储的程序而与运行状态相关地转用。Vl相反通常在设备起动时或之前一次性地执行。然而也能够出现如下状况，其需要重复执行VI，例如在设备布局改变或设备检修时。权利要求11至14给出了 Vl的适宜的设计方案。在此哪个设计方案是尤其有利的取决于相应的设备和设备的液压条件。
[0035]在权利要求12中提出的实验顺序能够是在制成的设备本身上执行的实验顺序，或者是在设备的可能缩小的模型或在样机上执行的实验顺序。
[0036]在权利要求13中提出的振动例如能够是轴或轴承振动。
【主权项】
1.一种具有叶轮的水轮机或水栗或水栗涡轮机，所述叶轮具有多个叶片以及一个毂，所述水轮机或水栗或水栗涡轮机具有:壳体，所述壳体具有用于调节穿过所述叶轮的水流的导向设备；用于引导穿流所述叶轮的水的抽吸管，其特征在于，在与最佳运行区域不同的运行状态中，在所述抽吸管的在所述叶轮的轴向延长部中延伸的区域中有至少一个挤压体；并且至少一个所述挤压体在最佳运行区域中完全从流动区域中脱离。2.根据权利要求1所述的水轮机或水栗或水栗涡轮机，其特征在于，至少一个所述挤压体在所述抽吸管中的大小是能调节的。3.根据权利要求1或2中任一项所述的水轮机或水栗或水栗涡轮机，其特征在于，至少一个所述挤压体在所述抽吸管中的大小是能够无级地调节的。4.根据权利要求1至3中任一项所述的水轮机或水栗或水栗涡轮机，其特征在于，至少一个所述挤压体从所述叶轮的所述毂移出。5.根据权利要求4所述的水轮机或水栗或水栗涡轮机，其特征在于，至少一个所述挤压体具有圆柱形的形状。6.根据权利要求1至3中任一项所述的水轮机或水栗或水栗涡轮机，其特征在于，至少一个所述挤压体由抽吸管边缘起引入到所述抽吸管的腔中。7.根据权利要求6所述的水轮机或水栗或水栗涡轮机，其特征在于，至少一个所述挤压体设计为柱形并且具有任意的横截面。8.根据权利要求6所述的水轮机或水栗或水栗涡轮机，其特征在于，至少一个所述挤压体具有圆柱形的形状。9.根据权利要求6所述的水轮机或水栗或水栗涡轮机，其特征在于，至少一个所述挤压体由中央柱和至少一个包围所述中央柱的另外的柱构成。10.一种用于运行具有叶轮的水轮机或水栗或水栗涡轮机的方法，所述叶轮具有多个叶片以及一个毂，所述水轮机或水栗或水栗涡轮机具有壳体，所述壳体具有用于调节穿过所述叶轮的水流的导向设备，所述水轮机或水栗或水栗涡轮机具有用于引导穿流所述叶轮的水的抽吸管和至少一个挤压体，所述挤压体能够引入到所述抽吸管中，所述方法包含步骤:初始化运行状态，重复地调节运行状态，其特征在于，在初始化所述运行状态时，为每种运行状态分配确定的、至少一个所述挤压体在所述抽吸管中应当占据的大小，其中，为最佳运行范围的全部的运行状态分配为零的大小(即至少一个所述挤压体不位于所述抽吸管中)，并且在重复地调节运行状态时，将至少一个所述挤压体引入到所述抽吸管中，使得所述挤压体在所述抽吸管中占据了在初始化期间对于要调节的所述运行状态而确定的大小。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在初始化所述运行状态时，借助于基于CFD的计算来确定至少一个所述挤压体的应分配给每个运行状态的大小。12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在初始化所述运行状态时，借助实验顺序来算出至少一个所述挤压体的应分配给每个运行状态的大小，其中选择至少一个所述挤压体的一个大小，该大小能够使所观察的所述运行状态中的确定的特征参量变到极限。13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述特征参量是测量到的振动，所述振动在所观察的所述运行状态中在至少一个所述挤压体的所选择的大小的情况中变得最小。14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述特征参量是设备效率，所述设备效率在所观察的所述运行状态中在至少一个所述挤压体的所选择的大小的情况中变得最大。
【专利摘要】用于减少水轮机或水泵或水泵涡轮机的抽吸管中的压力波动的装置和方法。水轮机或水泵或水泵涡轮机具有叶轮(10)，叶轮具有多个叶片以及一个毂(11)，水轮机或水泵或水泵涡轮机具有壳体，该壳体具有用于调节穿过叶轮的水流的导向设备；具有用于引导穿流叶轮的水的抽吸管(14)；其中，在与最佳运行区域不同的运行状态中，在抽吸管(14)的在叶轮(10)的轴向延长部中延伸的区域中有至少一个挤压体(15，25)；并且至少一个挤压体(15，25)在最佳运行区域中完全从流动区域中脱离。
【IPC分类】F03B3/02, F03B11/04, F03B3/12
【公开号】CN105102810
【申请号】CN201480020306
【发明人】马尔科·迈瓦尔德, 曼弗雷德·施图默尔, 安东·胡贝尔
【申请人】福伊特专利有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年2月20日
【公告号】CA2908772A1, WO2014166663A1