توربین پلتون

توربین پلتون در واقع نوعی پاسخ به جت آزاد است. دستگاه توربین پلتون، انرژی فشاری آب را در توزیع‌کننده به انرژی سینتیکی تبدیل می‌کند. توربین‌های پلتون در هدهای بالای آب و دبی‌های به نسبت پایین جریان کار می‌کنند. توان توربین به وسیله‌ی سطح مقطع نازل تنظیم می‌شود. در عمل، توربین‌های پلتون برای راندن ژنراتورهای همگام، که با سرعت ثابت کار می‌کنند، استفاده می‌شوند.

این واحد آزمایشگاهی شامل قسمت‌های زیر است:
چرخ پلتون، نازلی سوزنی به عنوان توزیع کننده، ترمزی تسمه‌ای برای بارگذاری توربین و محفظه‌ای که صفحه‌ی جلویی آن شفاف است.

پوشش شفاف محفظه این امکان را فراهم می‌سازد که در حین عملیات بتوان، جریان آب، چرخ و نازل را مشاهده نمود. فشار در ورودی به توربین توسط سنسور فشار اندازه‌گیری می‌شود. یک سنسور نیرو و یک سنسور سرعت به ترمز تسمه‌ای متصل شده اند. بنابراین خروجی توان مکانیکی توربین قابل تعیین است. سرعت و گشتاور بر روی صفحه نمایش نشان داده می‌شوند.

اهداف آموزشی دذستگاه توربین پلتون

• تعیین خروجی مکانیکی
• تعیین بازدهی توربین پلتون
• ثبت منحنی‌های مشخصه
• امکان تغییر سطح مقطع نازل و بررسی اثر آن بر توان خروجی

اجزای اصلی دستگاه توربین پلتون

• ترمز تسمه‌ای
• سنسور فشار
• چرخ دستی برای تنظیم ترمز
• نازل سوزنی
• چرخ دستی تنظیم سطح مقطع نازل
• چرخ پلتون

دستگاه اوریفیس

با دستگاه اوریفیس ، بررسی کاهش جریان، انقباض خطوط جریان و افت انرژی در عبور جریان آب از درون اوریفیس فراهم می‌شود. همچنین امکان بررسی مقاطع مختلف اوریفیس در این دستگاه درنظر گرفته شده است.

دستگاه اوریفیس دارای مخزن استوانه‌ای شفافی، با محل اتصال اوریفیس‌ها در زیر آن می‌باشد. دبی جریان ورودی به مخزن و سرریز تعبیه شده در آن، سطح آب درون مخزن را تنظیم می‌کند. برای تغییر سطح آب درون مخزن (و بنابراین هد آب قرار گرفته بر روی اوریفیس)، از شیر مربوطه استفاده می‌شود. آب از طریق اوریفیس مخزن را ترک می‌کند. مانومتر واقع بر روی مخزن، هد کلی روی اوریفیس و جت خروجی آب را اندازه‌گیری می‌کند.

اهداف آموزشی دستگاه اوریفیس

تحقیق و بررسی انواع شکل‌های اوریفیس، در محدوده‌ای از دبی‌ها شامل:

• تعیین ضرایب انقباض و سرعت
• محاسبه ضریب تخلیه
• تعیین ضریب تخلیه واقعی و مقایسه با مقادیر محاسبه شده
• تعیین پارامترهای مختلف برای بازه‌ای از دبی‌ها، به منظور تعیین تأثیر عدد رینولدز
• بررسی مشخصه‌های اوریفیس‌های مختلف

اجزای اصلی دستگاه اوریفیس

• مخزن استوانه‌ای شفاف
• سرریز
• مانومتر
• اوریفیس‌ها

تعادل اجسام شناور

تعادل اجسام شناور یک استثناء از اجسام غوطه‌ور هستند، که در آن‌ها تنها بخشی از جسم در سیال غوطه‌ور است و قسمت‌های دیگر خارج از سطح آزاد  بصورت شناور قرار گرفته‌اند. جسم شناور را در حالتی که قرار گرفته، پایدار گویند اگر پس از ایجاد تغییرات وضعیت کوچک در این جسم، دوباره حالت اولیه خود را باز یابد.

بدنه دستگاه تعادل اجسام شناور، از پلکسی­‌گلس شفاف به شکل مکعب ساخته شده است. یک وزنه 575 گرمی برای تغییر مکان مرکز جرم و یک وزنه 196 گرمی برای ایجاد زاویه نسبت به افق مورد استفاده قرار می­گیرند. تغییر ارتفاع وزنه 575 گرمی به کمک میله مدرج اندازه­گیری می­شود. برای تعیین مقدار جابه­جایی افقی وزنه 196گرمی، یک خط­کش تعبیه شده است. پیچ تثبیت روی وزنه­ها از حرکت وزنه­ها جلوگیری می­کند. زاویه‌ی قرار گیری نیز به کمک زاویه‌سنج در نظر گرفته شده برای این شناور به راحتی قابل تعیین خواهد بود.

اهداف آموزشی

• آشنایی با مفاهیم و محاسبات مربوط به تعادل اجسام شناور
• پایداری جسم شناور در موقعیت‌های مختلف مرکز جرم

اجزای اصلی دستگاه

• بدنه‌ی شفاف دستگاه از جنس پلکسی گلس
• وزنه‌های افقی و عمودی
• میله‌ی مدرج عمودی و خطکش افقی
• زاویه‌سنج