deutscher Ingenieure. Fig. 32 und 33. Grundablaß im Verteilbecken. 175 16500 Während der Hauptversuche am 24. August und später am 27. August wurde versucht, die Reibungswiderstände im Druckstollen dadurch zu bestimmen, daß an beiden Enden, beim Stolleneinlauf und beim Auslauf im Wasserschloß, gleichzeitig und dauernd die Wasserspiegelhöhen abgelesen wurden, während man verschiedene Wassermengen durch den Tunnel fließen ließ. Die jeweils durch die Turbinen verbrauchten Wassermengen wurden dabei aus deren Nadelstellung ermittelt. Da aber nur drei Turbinen mit zusammen etwa 2,6 ebm sk Wasserverbrauch im Betrieb waren (Zahlentafel 3), so wurde versucht, durch Ziehen des Grundablasses im Wasserschloß die Wassermenge zu erhöhen. Die Abmessungen des Grundablasses sind aus Fig. 32 und 33 ersichtlich. Seine Unterkante liegt auf 395,5 m. Danach läßt sich die Wassermenge berechnen, welche durch den Grundablaß geflossen ist. Leider gelang es nicht, mehr als zwei Einstellungen des Ablasses zu erzielen (30 und 50 cm Oeffnung), weil das austretende Wasser zu große Verwüstungen im Gelände anrichtete und darum der Ablaß bald wieder geschlossen werden mußte. Immerhin lassen sich aus den Versuchen die in Zahlentafel 3 zusammengestellten Werte ermitteln, die für die Berechnung der Gefällverluste in roh gesprengten Druckstollen wünschenswerte Koeffizienten ergeben. Eine Wiederholung dieser Messungen und gelegentliche Ausdehnung auf noch größere Wassermengen und Geschwindigkeiten wäre allerdings sehr erwünscht. -1150 1000LW 1150 395,5 120 geneigt -M2000L 210 Die Verlusthöhen in der ganzen Rohrleitung 1 vom Wasserspiegel im Wasserschloß bis zum Punkt I hinter dem Absperrschieber bei Turbine 1 konnten aus den Aufzeichnungen bei den Hauptversuchen ermittelt werden. Indessen ist hier die Wassergeschwindigkeit nur gering, da immer nur Turbine 1 aus der Rohrleitung gespeist wurde. Um auch bei größeren Wassermengen die Verluste bestimmen zu können, wurde das Manometer auch in Punkt VII an die Verteilleitung 1, Fig 24, angeschlossen, während 2 und 3 Turbinen dieses Rohrstranges belastet waren. Die Ergebnisse beider Versuche sind in Zahlentafel 4 unter a) und b) zusammengestellt. Sollen die Verlusthöhen bestimmt werden, die infolge der Reibung in kürzeren Strecken der Rohrleitungen, in Formstücken usw. bei hohen Drücken auftreten, so beobachtet man besser unmittelbar den Druckunterschied als die beiden Einzeldrücke; denn im letzteren Falle haben die unvermeidlichen Meßfehler einen zu großen Einfluß auf das Endergebnis. 26. August 1911. Zahlentafel 4. Reibungswiderstände in der Rohrleitung 1 vom Oberwasserspiegel bis a) Punkt I hinter dem Absperrschieber der Turbine 1, b) Punkt VII am Beginn der Verteilleitung. Zuleitungsröhren von den beiden Meßstellen bis zum Quecksilberspiegel werden unter sorgfältigem Ausschluß von Luft mit Wasser gefüllt. Das Meßgerät gibt den Druckunterschied zwischen zwei Punkten der Rohrleitung an. Gesucht ist im vorliegenden Fall aber der Energieverlust durch Reibung, d. h. der Unterschied der Werte »Druck + Geschwindigkeitshöhe in den betrachteten Querschnitten. Um die Geschwindigkeitshöhe berechnen zu können, müssen die Messungen daher in solchen Querschnitten erfolgen, deren Größe bekannt ist und in denen eine geordnete Strömung herrscht. großer Nähe von Krümmern und Formstücken z. B. können brauchbare Messungen nicht gemacht werden. In zu I'm nun bei kurzen Rohrstrecken und verhältnismäßig sehr kleinen Verlusten die Ablesungen noch genau genug machen zu können, mußte man den Unterschied der Quecksilberspiegel künstlich vergrößern, was durch Neigung des U-Rohres um eine wagerechte Achse geschieht. Der abgelesene Höhenunterschied in den Quecksilberspiegeln ist dann mit dem Cosinus des Neigungswinkels gegen die Senkrechte zu multiplizieren. Es ist natürlich auch möglich, zur Erhöhung der Genauigkeit bei kleinen Verlusthöhen mit einer andern Flüssigkeit als Quecksilber zu arbeiten. Das Meßgerät ist in erster Linie für die Untersuchung a) s. Fig. 25 lichte Weite in I = 450 mm v = Q: 0,1591 qm Turbine 1 allein an Rohrleitung 1 (zugleich Haupt-Garantieversuche) b) s. Fig. 24 lichte Weite in VII = 898 mm Länge der Leitung bis Punkt VII = 749 m mittlerer Durchmesser = 1058 mm von Hochdruckleitungen bestimmt und deshalb sowie mit Rücksicht auf die Beförderung sehr kräftig gehalten. Es. besteht im wesentlichen aus einem um eine wagerechte Achse drehbaren Stahlkörper, in den die beiden Meßröhrchen aus Glas eingesetzt werden. Das Druckwasser wird durch zentrale Bohrungen in den Drehzapfen zugeführt, an die sich zu den Glasröhren führende Steigleitungen anschließen, die durch Bohrungen im Stahlgehäuse gebildet sind. An ihrem unteren Ende sind die Glasröhren durch eine Bohrung im Gehäuse zu einem U-Rohr verbunden. Die konstruktive Durchführung ist aus den Figuren 35 bis 39 zu ersehen. Bei dem Entwurfe des Meßgerätes mußte davon ausgegangen werden, daß außer dem inneren Ueberdruck keine zusätzlichen Kräfte auf die Glasröhren wirken können. Man entschied sich für beiderseitige Einspannung der Glasröhren und gelangte zu der in Fig. 39 dargestellten Bauart der Verschlußköpfe. Um Längsspannungen durch Temperaturänderungen zu vermeiden, werden die oberen Verschlußschrauben c erst kurz vor dem Gebrauche des Gerätes angezogen. Dadurch dichten der Gummiring a und die Lederscheibe das Glasrohr bezw. die Verschlußschraube cab. Eine Nase am Zwischenstück e verhindert dabei, daß Drehbeanspruchungen auf das Glasrohr übertragen werden. Zur Entlüftung bezw. Entleerung des Quecksilbers dienen die durchbohrten Schräubchen f, die an ihren Enden drehbare Ventilspitzen aus gehärtetem Stahl tragen. Das Gehäuse ist in einem kräftigen, hufeisenförmigen Bock aus Bronze gelagert, der auf einem Dreibein mit oberer ebener Platte festgeschraubt werden kann. Seitlich am Dreibein ist ein zweites Stahlstück befestigt, das ebenfalls kleine Ventilchen enthält, die denen in den Stöpselschrauben ähnlich sind. Damit kann das Gerät in die Druckleitung ein Fig. 35 bis 39. Differentialmanometer. Fig. 35 bis 37. Maßstab 1:6. Fig. 38. 88 deutscher Ingenieure. 26. August 1911. füllt und entlüftet, dann das Gerät ebenfalls vorsichtig angeschlossen, entlüftet und darauf der Beharrungszustand abgewartet. An den Meßstellen bei den Rohrleitungen ist besonders darauf zu achten, daß die eingeschraubten Anschlußstücke oder Ventile mit der Innenwand der Rohrleitung glatt und bündig sind, da sonst durch Wirbelbildungen fehlerhafte Messungen entstehen können. Leider ist es auf Baustellen und bei ausgeführten Anlagen, deren lange Druckleitungen meistens schon gefüllt angetroffen werden, nicht immer möglich, sich noch nachträglich davon zu überzeugen, ob die Anschlüsse an den Meßstellen richtig ausgeführt sind. Auch bei der Rohrleitung in Tyssedal sind verschiedene Messungen mißglückt, wofür kein andrer Grund als fehlerhaft ausgeführter Anschluß gefunden werden kann. die Widerstände in den einzelnen Teilen der Rohrleitung in übersichtlicher Weise darstellen. Trägt man nämlich in Fig. 40 die Verlusthöhen, die sich zwischen den Punkten 0 und IV der Verteilleitung 1, s. Zahlentafel 5 und 6, ergeben haben, als Ordinaten über den Wassermengen auf, so erhält man die Kurven 1 bis 4. Aus Zahlentafel 4 a) ergeben sich anderseits die Widerstandshöhen zwischen dem Oberwasserspiegel im Wasserschloß und Punkt I. Trägt man diese drei Werte für die entsprechenden Wassermengen von Kurve 1 nach aufwärts auf und legt durch die drei gewonnenen Punkte eine neue Kurve 7, so erhält man damit eine obere Begrenzungslinie für die gesamten Widerstandshöhen zwischen dem Oberwasserspiegel und Punkt 0 an der Düse der Turbine 1. Aus Zahlentafel 4 b) ergeben sich ferner die Verluste vom Oberwasserspiegel bis zum Punkt VII am Beginn der Verteilleitung, die zum Aufzeichnen der Kurve 5, Fig. 40, verwendet werden. Der Zahlentafel 6 c) werden die Verluste im großen Krümmer zwischen Punkt VII und VIII entnommen, nach denen die Kurve 6 aufgezeichnet wird. Bei diesem Verfahren ergibt sich aber noch eine Schwierigkeit. Die Verluste nach Zahlentafel 4 b) sind nur bei zwei Wassermengen beobachtet worden, die beide größer sind, als sie für die Darstellung der Figur 40 gebraucht werden. Die Verluste vom Oberwasserspiegel bis Punkt VII müssen daher extrapoliert werden. Bevor das geschieht, sollen noch die Reibungskoeffizienten für die Hauptrohrleitung vom Oberwasserspiegel bis Punkt VIII berechnet werden. Für die Strecke vom Oberwasserspiegel bis Punkt VII ergeben sich aus Zahlentafel 4 b) für 4 bis Punkt 600 700 800 900 1000 1100 1200 tr/sk Wassermenge Q Mit dem beschriebenen Gerät sind nun an der Rohrleitung 1 an den mit 0 bis XVI bezeichneten Punkten verschiedene Messungen ausgeführt worden, deren Ergebnisse in Zahlentafel 5 bis 7 zusammengestellt sind. Da während der Druckmessungen gleichzeitig auch stets eine Wassermessung durch Ablesen der Nadelstellungen an den Turbinen 1 bis 3 gemacht werden mußte, war die Verständigung zwischen den entfernten Meßstellen an der Rohrleitung und dem Krafthaus oft schwierig und hat hie und da zu Mißverständnissen geführt. Die Messungen wurden dadurch nicht nur zeitraubend, sondern auch recht anstrengend. Ueberdies haben schlechtes Wetter und beschränkte Zeit es leider nicht gestattet, daß alle vorgesehenen Versuche ausgeführt werden konnten und daß Widersprüche, die schon knapp nach den Versuchen entdeckt wurden, noch an Ort und Stelle hätten aufgeklärt und richtig gestellt werden können. Die zweifelhaften Werte sind darum in die Zahlentafeln nicht aufgenommen. Immerhin lassen sich aus diesen Messungen, deren Ergänzung gelegentlich allerdings sehr erwünscht wäre, im Zusammenhange mit den schon mitgeteilten Beobachtungen. ablesen. deutscher Ingenieure. a) Doppelkrümmer vom Absperrschieber Turbine 3 bis zur Düse zwischen 0 und I Meßpunkt 0 360 mm Dmr. b) Kegelrohr mit Stopfbüchse zwischen II und III Bemerkungen a) Absperrschieber vor Turbine 3 Schieber stets voll geöffnet b) Stahlguẞkrümmer 500 mm Dmr. bei Turbine 3 lichter Querschnitt 0,19635 qm c) großer Krümmer im Festpunkt 10 zwisch. VII u. VIII Rohr längs geschweißt, quer genietet, im Knie geschweißt. jedes Knie 221/20 äußerer Durchm. 950 mm innerer 898 keiten<<') den Reibungsverlust dazustellen als die Summe 1) Mitteilungen über Forschungsarbeiten Heft 44; s. auch Z. 1908 S. 1035 u. f. zweier Größen, von denen die eine dem Quadrat der Wassermenge, die andre dieser selbst proportional ist. Die oben angegebenen Werte von h für die glatte, gerade Rohrleitung ergeben sich aus 7500 -3500 Wandstärke lichter Querschnitt 0,633 qm |