ศิลปะ
ความงามและสุขภาพ
งานฝีมือ
วัฒนธรรมและประวัติศาสตร์
ความบันเทิง
สิ่งแวดล้อม
อาหารและเครื่องดื่ม
วิศวกรรมย้อนรอย
วิทยาศาสตร์
กีฬา
เทคโนโลยี
อุปกรณ์สวมใส่
The Kaplan Turbine: A Propeller in a Pipe, With Blades That Turn
Emma

สร้างโดย

Emma

27. กันยายน 2026SE
15
0
0
0
0

The Kaplan Turbine: A Propeller in a Pipe, With Blades That Turn

The Pelton wheel suits high heads and small flows, the Francis turbine the middle. At low heads — a river weir, a tidal barrage, a few metres of fall — the water must pass in enormous volume, and the right runner is a propeller in a pipe. A fixed propeller only works well at one flow. Viktor Kaplan, in Brno, made the blades turn in the hub, patented in Austria from 1912–13, so that the blade angle follows the flow and the efficiency stays high as the river rises and falls. The first commercial installation ran in 1918. This rung works out why the blades must turn, and builds a small pipe turbine whose blade pitch you can set.
ระดับกลาง
About 5 hours

คำแนะนำ

1

Why the blades must turn

กำลังโหลดสมุด Jupyter…
2

Build a pipe turbine with settable blades

Print a four-bladed runner 70 mm across whose blades are separate parts, each on a short pin in the hub, with a set screw so each blade's angle can be fixed at 15°, 25° or 35°. The runner fits inside a 75 mm PVC pipe on a shaft carried by a printed spider bearing, and drives a hobby motor used as a generator, sealed outside the pipe through an O-ring gland. Upstream of the runner, fit a ring of fixed guide vanes printed to give the water a little swirl — the wicket gate of a real Kaplan.

วัสดุสำหรับขั้นตอนนี้:

ท่อพีวีซีท่อพีวีซี1 ชิ้น
ชุดข้อต่อท่อพีวีซีชุดข้อต่อท่อพีวีซี1 ชุด
เส้นใย PETGเส้นใย PETG120 ก.
Hobby Motor - GearHobby Motor - Gear1 ชิ้น
ชุดโอริงชุดโอริง1 ชุด
เหล็กกล้าแท่งดิบเหล็กกล้าแท่งดิบ1 ชิ้น
ซิลิโคนยาแนวซิลิโคนยาแนว1 ชิ้น

เครื่องมือที่ต้องใช้:

เครื่องพิมพ์สามมิติแบบเส้นใย (FDM)เครื่องพิมพ์สามมิติแบบเส้นใย (FDM)
เครื่องตัดท่อเครื่องตัดท่อ
ชุดประแจหกเหลี่ยมชุดประแจหกเหลี่ยม
เวอร์เนียร์ดิจิทัล 6 นิ้วเวอร์เนียร์ดิจิทัล 6 นิ้ว
3

Find the best blade angle at two flows

Feed the pipe from the submersible pump in a bucket, with a ball valve to set the flow; time a measuring jug at the outlet to know the flow. Load the generator with a 330 Ω resistor and read the voltage; power is V² ÷ R. At full flow, try each blade angle and note the power. Then close the valve to about half flow and try each again. The best angle at half flow is flatter than at full flow — exactly what a Kaplan runner's blade-turning gear does automatically.

วัสดุสำหรับขั้นตอนนี้:

น้ำน้ำ20 ลิตร
วาล์วบอลทองเหลืองวาล์วบอลทองเหลือง1 ชิ้น
ตัวต้านทาน 330 โอห์มตัวต้านทาน 330 โอห์ม1 ชิ้น

เครื่องมือที่ต้องใช้:

ปั๊มน้ำแบบจุ่มปั๊มน้ำแบบจุ่ม
ถังถัง
เหยือกตวงเหยือกตวง
นาฬิกาจับเวลานาฬิกาจับเวลา
มัลติมิเตอร์มัลติมิเตอร์
เครื่องวัดรอบดิจิทัลเครื่องวัดรอบดิจิทัล
4

History and context

**Viktor Kaplan**, professor at the German Technical University in Brno, patented the propeller turbine with adjustable runner blades in Austria in 1912–13; the first installation went into service in 1918. His US patent number is not asserted here — it could not be read from a primary source — and the mechanism is fully documented. Kaplan turbines and their fixed-blade relatives run most low-head hydro plants, and the bulb turbine — a Kaplan runner with the generator in a pod inside the water passage — runs tidal barrages. **Honest limits.** At low head the machine is large and slow for its power. Kaplan runners are prone to cavitation (the NPSH problem of the centrifugal pump rung, in reverse). And the blade-turning mechanism inside the hub must stay watertight for decades.

วัสดุ

10

เครื่องมือที่จำเป็น

10
ยอดรวมประมาณ
สิ่งที่ผู้ทำซื้อมา วัสดุที่ไม่แสดงราคาให้หาซื้อจากที่ที่คุณซื้อได้
$2.51

CC0 สาธารณสมบัติ

พิมพ์เขียวนี้เผยแพร่ภายใต้ CC0 คุณสามารถคัดลอก แก้ไข แจกจ่าย และใช้งานผลงานนี้เพื่อวัตถุประสงค์ใดก็ได้ โดยไม่ต้องขออนุญาต

สนับสนุนเมกเกอร์โดยซื้อสินค้าผ่านพิมพ์เขียวของพวกเขา ซึ่งพวกเขาจะได้รับ ค่าคอมมิชชันเมกเกอร์ ที่ผู้ขายกำหนด หรือสร้างเวอร์ชันใหม่ของพิมพ์เขียวนี้และรวมเป็นการเชื่อมต่อในพิมพ์เขียวของคุณเพื่อแบ่งรายได้

การสนทนา

(0)

เข้าสู่ระบบ เพื่อร่วมการสนทนา

กำลังโหลดความคิดเห็น...