TARIFNAME KISA KANAT VE KISA BANDA SAHIP FRANCIS TÜRBINI TEKNIK ALAN Mevcut bulus, hidrolik Francis türbinleri ile ilgilidir. Bulus özellikle, bir Francis türbinine ait bir çarkI kanatlarüle bandEile ilgilidir. ÖNCEKI TEKNIK SEKIL 1, bir elektrik üretecini (gösterilmemektedir) tahrik etmek amaclýla hidrolik enerjiyi torka dönüstürmesi için yapllândlîllân bir konvansiyonel Francis hidrolik türbini (1) göstermektedir. Su, genellikle türbinin (1) bir döner çarkIEQB) çevreleyen bir dag (13) için bir sarmal mahfaza (2) araclIEgilýla akmaktadlEl DagilîlEEa13), payanda pervane kanatlarEQ132) ve kllâvuz pervane kanatlar. (130) sahip olabilmektedir. Su, bir dikey eksene sahip bir türbinin içinde bir yatay yön boyunca genellikle sarmal bir hareket halinde çarklrîl içine dogru akmaktadlî.] Suyun dönüs sürati, çarkßksenin etraflEUa dönmek üzere tahrik etmektedir. Su çarkIiçinden aktüîça, suyun tasIia bileseni, bir yatay aklstan genellikle dikey dista aklgla döndürülmektedir. Su, çarktan, çarkI aItIdaki çekis borusunun (5) bir dikey konisinin içine akmaktadlEl Bir yatay eksene sahip bir türbin söz konusu oldugunda su, genellikle sarmal bir hareket halinde çarkIiçine dogru akmaktadlü Suyun dönüs sürati, çarkßksenin etraflülda dönmek üzere tahrik etmektedir. Su çarkI içinden aktllîça, su, genellikle yatay bir dlgla aklgla döndürülmektedir. Su, çarktan, çarkI asagljikliliîdaki çekis borusunun bir yatay konisinin içine akmaktad& Bir Francis türbininin çarklIQ3), tipik olarak çarkI (3) bir ekseni (11) boyunca banda (8) dogru uzanan bir dönel yüzeye sahip bir tepe noktaslIQ6) ve tepe noktasi. (6) dönel yüzeyden bir yuvarlak banda (8) uzanan kanatlarEll7) kapsamaktadlü Her bir kanat (7), bir ön kenar ve bir arka kenara sahiptir. Bu kenarlarI uçlarütepe noktasi (6) ve banda (8) birlestirilmektedir. Çark (3), türbinde bir alt halkanI (22) üzerinde yer alabilmektedir. Su çarka (3) girmektedir, kanatlarIön kenarlarII etraflEUan akmaktadB kanatlarIaraleUan akmaktad IEve kanatlar arka kenarlarII üzerinden geçmektedir, sonrasia çekis borusunun (5) içine akmaktadlE Suyun sürati, genellikle çarktaki tepe noktasII yakIIansa band yaka daha hlîlIlE Yüksek süratli su aklgüeneijinin bir klglnlîlsürtünmeye kaybedildigi için türbinin etkinligini indirgeyen bantta ve bunun yakIIda görece yüksek hidrolik sürtünmeye yol açmaktadlîl Yüksek süratli su ayrlîla, çarkta düsük statik baleta neden olmaktadü Düsük baleç, kanatlarlEl, bandI ve tepe noktasII yüzeylerine zarar verebilen kavitasyon kabarclklarII olusumuna neden olabilmektedir. Su türbinleri alanIa çark bandlîlayrlîh, bir çember veya halka olarak bilinmektedir. Tepe noktasÇbyrIEla bir göbek olarak bilinmektedir. Bir kanadIön kenarßyrlaa, bir giris kenarlîleya bir içe aklgkenarlîblarak bilinmektedir. Bir kanadI arka kenarlâyrlîla, bir çllZISlkenarÜeya bir çark kanadII bir disa akEkenarlIcblarak bilinmektedir. Bu tarifname, farklEark bilesenlerine atllila bulunarak terimleri birbirinin yerine kullanabilmektedir. SEKILLER 2 ve 3, çarkI (9) bir dönüs ekseninin (11) etrafIaki yönde (R) dönen örnek niteligindeki konvansiyonel bir Francis türbini çarkII (9) sßslýla yan ve alt görünümleridir. Çark (9), çark kanatlarlEllEl (10) bir yuvarlak dizilimi, bir yuvarlak bant (12) ve bir tepe noktasIEl (14) kapsamaktadlE Çark (9), tepe noktaslîitlan (14) bak-@Eda saat yönünde dönmektedir. Tepe noktaslîa14), tipik olarak dönüs ekseni (11) boyunca banda (12) bakan bir dönel yüzeye sahiptir. Tepe noktasIaki (14) bir açlEliEl (23), eksen (11) ile es eksenlidir ve bir üretece yönelik bir saftlîilabilmektedir. SEKIL 2, gösterim amaclsîla bant (12) üzerinde üst üste konulan kanatlar. (10) uçlarIEQIB) göstermektedir. Kanatlar. (10) uçlarübirlestirilmektedir, örn., banda (12) kaynaklanmaktadlîl ancak bandI(12) içinden uzanmaslîrjiierekmemektedir. KanatlarI(10) uçlarE(18), çarkI(9) pratik bir yapllând lElnasIa bana. (12) içinden görünmeyebilmektedir. Kanatlar (10), çarkI (9) bandE(12) ve tepe noktasIZ(14) arasIa yuvarlak bir dizilimde düzenlenmektedir. Kanatlar (10), suyu, sarmal mahfazadan (2) bant ve tepe noktasüirasüda ve SEKIL 1'de gösterildigi üzere çekis borusunun (5) içine akmasülçin yönlendirmektedir. Her bir kanat (10), ön kenardan (16) arka kenara (20) kadar bir egri olarak uzanan benzer bir sekle sahiptir. Ön kenar (16), çarkI (9) girisindedir ve arka kenar (20) çllZIgtadE Sahte akIi çizgileri (17, 19), kanatlarI (10) seklini göstermek için kanatlar. (10) görüntüsü üzerinde çizilmektedir. Bütün sahte akli çizgileri (17), kanatlarI(10) emme tarafIda gösterilmektedir ve kesikli sahte akIi çizgileri (19), kanatlarI(10) baslik; tarafIda gösterilmektedir. KanatlarI (10) emme taraflarüçark dönüs (R) yönüne dogru bakmaktad lElve balei; taraflarÇUönüs (R) yönünden uzaga bakmaktadlEl Her bir sahte buhar çizgisi (17, 19), ön kenardan (16) bir arka kenara (20) kadar kanat yüzeyi (10) üzerinde çizilmektedir. Her bir kanat (10), dört köseye (P, Q, S ve T) sahiptir. Kanat ucunun (21) iki kösesi (P ve S), tepe noktasi (14) dayanmaktad Eve iki kösesi (Q ve T), banda (12) dayanmaktadlEl Köseler (P, S), tepe noktasII (14) dlglyüzeyine dayanmaktadlEl Köse (P), tepe noktasII (14) yukarEI akli bölgesinin yakIlEtIadlElve köse (S), tepe noktasII (14) asagükli bölgesindedir (25). Kanat ucunun (18) köseleri (Q ve T), banda (12) dayanmaktadlEl köse (Q), bandI (12) bir birinci çerçevesinin yakIIa yer almaktadlElve köse (T), bandI (12) bir ikinci çerçevesinin yakIIa yer almaktadlü Tepe noktasII (14) dlgl yüzeyi, kanatlar. (10) uçlarIE(21) desteklemektedir. Uçlar (21), örnegin kaynaklama yoluyla tepe noktasi (14) birlestirilebilmektedir. Tepe noktasü14), bir tahrik saftlßlmasüçin bir iç aç[lZI[ga sahip olabilmektedir. Tepe noktasII (14) dElyüzeyinin bir bölümü (24), ak! yönünde kanatlar. (10) kösesinin (S) ötesine uzanmaktadlE Tepe noktasII (14) bölümü (24) , çekis borusuna (5) bakmaktadlEI Bant (12), kanatlari (10) uçlarIEUB) destekleyen yuvarlak bir yapIlB Bant (12), türbin çarkII (3) eksenine (11) dogru egrilen bir egrilige sahip olabilmektedir. Egrilik, kanatlarI(10) kenarlarEla (18) uymaktadE Bant, bir uzunluk (L) ve bir çapa (D) sahiptir. Uzunluk (L), dag-.(13) alt klgmlZQ15) ve bantta (8) arka kenar (T) arasIa ölçülen bir mesafedir. Çap (D), arka kenar (T) ile baglantlÃlerinde bandI(12) bir çapßlan, çarkI (3) bir çmglçapllîl Bu tarifname baglamlEUa bir "bant uzunluk oranlîl denilen normallestirilmis bir bant uzunlugu, uzunlugunun minimum çaplEla oranEaL/D) ile karakterize edilebilmektedir. Konvansiyonel çarklar, en az %17'Iik (0.17) bir bant uzunluk oran. sahiptir. Bunlara, bu basvuru baglamIa uzun çarklar olarak atDElia bulunulmaktadE Bu basvuru baglamIa kisa çarklar olarak atlüla bulunulan çarklar, %17'den (0.17) daha az bir bant uzunluk oran. sahiptir. Klgb çarklar geçmiste denenmistir ancak çarka zarar veren bunun hidrolik etkinligini indirgeyen siddetli kavitasyon hasarlarlîitlan muzdarip olmustur. Kavitasyon, genellikle uzun kanatlara sahip uzun bant çarklarIa daha az aslüüllîl Konvansiyonel bilgi, bantlar ve kanatlari kavitasyondan kaçlElnak için uzun olmaslîglierektigine yöneliktir. Uzun bir çarkta kanatlarI ve bandI artlEIIhlSl uzunlugu, çarkI kütlesini artlElnaktadE Uzun çarkI hidrolik etkinligi, daha uzun kanatlar ve bandI artlElBîlgl Elatllßîlglyüzey alanlarIan dolayElliidrolik sürtünme kaylplar'aki artlgtan muzdariptir. Bir çarkta kavitasyonu azaltmaya numaraIIZIU.S. Patent Dokümanlaria açlKlanmaktadlE Bir çarkta çark performansIIZI iyilestirmeye ve kavitasyonu azaltmaya yönelik bir ihtiyaç süregelmektedir. Yukarlîilla bahsedilen US 6,135,716 numaralElpatent dokümanÇlistemler 1 ve 4'ün giris k-ilarIEla göre bir Francis hidrolik türbini çarkIEiçllZlamaktadlE US 8,506,244 numarallîibatent doküman an, bir iç aklEtEBiidro güç üreteci bilinmektedir. BULUSUN KISA AÇIKLAMASI Mevcut bulus, istem 1 ve/veya istem 4'te belirtildigi üzere bir Francis hidrolik türbin çarkü saglamaktadEl Önce gelen ön kenarlar içeren klga kanatlara sahip kisa bir çark tasarlanmlgtlEl Klîla çark, azaltllüîgl hidrolik sürtünme ve iyilestirilmis performansa yol açan, uzun bir çark ile karsllâst-[gllrîha daha az Elatllüilgl yüzey alan. sahiptir. Klgb çark, bir banda sahip olabilmektedir veya bantslîl(çembersiz) olabilmektedir. Bir önce gelen ön kenarda, ön kenarIEl, çarkI dönüs yönünde tepe noktasEile birlesmesinden önce ön kenar bant ile birlesmektedir. Bir önce gelen ön kenara ayrlEla, bir ters çevrilmis ön kenar olarak atlflia bulunulabilmektedir. Bir önce gelen ön kenar, bir kanatI baslik; yüklemesini tepe noktasi dogru ve banttan uzaga kaydünaktadE Yükleme, baslik; ve emme taraflûdaki baslik; farkII sonucunda bir kanat yüzeyindeki çesitli konumlara uygulanan hidrolik kuwete atlflla bulunmaktadlEl Yüklemedeki kaymadan dolayElkanatlar, bant ve tepe noktasBraletla daha özdes biçimde yüklenmektedir. Kanat yüklemesinin banttan kayd lEllßîasübanttaki ve bandI yakIlEUaki kanat yüzeylerindeki kavitasyonu azaltmaktadlEl Kavitasyon riskinin azaltlßîasüla, kEh bir kanat pratik hale gelmektedir. Kanat kalIlglüve kanat açllârlEllEl dagllliîlilîlgibi diger kanat parametreleri, kavitasyon riskini ve kavitasyondan dolaylZlçarka yönelik hasar riskini azaltmak için seçilebilmektedir. Önce gelen ön kenarlara sahip klga kanatlar. kombinasyonu, bir konvansiyonel uzun çark ile karsilâst-[giIa azaltilBIISl hidrolik sürtünmeye sahip bir klîia çarka yol açmaktadß Kisa çarktaki kavitasyon riski, kabul edilebilir seviyeler dâhilindedir. Klîh çark, çarkI imalatlEtla yönelik düsük malzeme maliyetleri ve üretim maliyetine yol açan bir konvansiyonel uzun çarktan daha az aglîli[gla sahiptir. Klîla bir kanadIarka kenarlarElîlers çevrilebilmektedir. Ters çevrilmis bir arka kenar, kanadIön kenar-a dogru egrilen bir egrilige sahiptir. Egrilik, banttan bir çarkI tepe noktasi kadar arka kenarI tüm uzunlugu boyunca uzanmaktadE Bir ters çevrilmis arka kenar, sahte akli çizgileri (17, 19) boyunca, özellikle kanadI açlElllZlortasEbölgelerinde kanadI uzunlugunu azaltmaktadE Kanatlar. uzunlugunun klîaltllBiasü kanatlarI Elatllîhlgl yüzey alanIlIl azaltmaktad lElve dolaylîlýla hidrolik sürtünmeyi azaltmaktadlE] Kisa çark, özellikle bir mevcut hidrolik türbinde çarklîýerlestirmeye yönelik çok az uygun alan olmasülurumunda bir mevcut çarklîcllegistirmek için kullanllâbilmektedir. Klîla çark ayrlîa, yeni türbin tertibatEliasarIilarIlEl, indirgenmis bir boyuta ve bir konvansiyonel türbin üretmek için boyutlar ve maliyetlerden daha düsük malzeme ve üretim maliyetlerine sahip olmasi imkan tanIiaktadE Klîia bir çark, bir bant, bir tepe noktasÇbnce gelen ön kenarlara sahip kisa kanatlar bir dizilimi ve %17'den daha az (0.17) bir bant uzunluk oran Ülapsayabilmektedir. Ayr& kanatlar. arka kenarlarEIters çevrilebilmektedir, yani tepe noktasüve bant arasüda ön kenara dogru egrilmektedir. BantslZ (çembersiz) bir türbin çarkl,`_l bir tepe noktasÇlönce gelen ön kenarlara sahip klîia kanatlar. bir dizilimi ve %17'den daha az (0.17) bir çevre uzunluk oran. sahip çarkI bir dE çevresinde kapsayabilmektedir. Ek olarak, kanatlar arka kenarlarüia ters çevrilebilmektedir. SEKILLERIN KISA AÇIKLAMASI SEKIL 1, payanda pervane kanatlarlîl'e kllâvuz pervane kanatlarübir çark, bir çekis borusu ve bir sarmal mahfaza içeren bir dagElEIITB sahip bir konvansiyonel dikey Francis türbininin kismi enine kesitte gösterilen bir yandan görünümüdür.. SEKIL 2, bir Francis türbinine yönelik bir konvansiyonel çarkI bir sematik gösteriminin bir yandan görünümüdür. SEKIL 3, konvansiyonel çarkI bir alttan görünümüdür. SEKIL 4, kisa bir bant ve kEa kanatlara sahip ki& bir çarkI bir sematik gösteriminin bir yandan görünümüdür. SEKIL 5, SEKIL 4'te gösterilen klgia çarkI bir alttan görünümüdür. SEKIL 6, SEKIL 4'te gösterilen çarkI bir üstten görünümüdür, burada tepe noktasleanatlarIZJ gösterme amacli-ala yönelik olarak kesikli çizgilerde gösterilmektedir. SEKIL 7, ön kenarlgösteren kü: bir çark kanadII bir perspektif görünümüdür, burada sahte akli çizgileri, kanat yüzeyi üzerinde çizilmektedir. SEKIL 8, SEKIL 7'de gösterilen çark kanad bir perspektif görünümüdür ve blgag bastan asaglgörünümünü saglamaktadlEI SEKIL 9, SEKIL 7'de gösterilen çark kanad bir perspektif görünümüdür ve arka kenarI bir görünümünü saglamaktadlü SEKIL 10, bir kisa çark kanatli. bir meridyonel görünümüdür. SEKIL 11, klgla bir çarkI bir baska yapliândlîilnasII yan ve alt klgl'nII bir perspektif görünümüdür. SEKIL 12, SEKIL 11'de gösterilen klgla çarkI bir enine-kesit görünümüdür. SEKIL 13, bir ters çevrilmis arka kenara sahip kisa bir çarkI bir baska yapilând !EinasIiElyan ve alt klgin bir perspektif görünümüdür. SEKIL 14, SEKIL 13'te gösterilen klîla çarkI bir enine-kesit görünümüdür. SEKIL 15, km& bir çark ve konvansiyonel uzun bir çark hidrolik etkinliklerini karsilâstlBin bir grafiktir. SEKILLERIN AYRINTILI AÇIKLAMASI SEKILLER 4 ve 5, bir önce gelen ön kenar içeren kanatlara (30) sahip olan bir Francis türbinine yönelik k& bir çarkEil26) göstermektedir. K& çark (26), bir eksenin (28) etrafüldaki yönde (R) dönmektedir. Bant uzunlugu oranEQL/D), %17'den daha azdlîl(0.17) ve %15'ten daha az Klîa çark (26), çark kanatlarII (30) bir yuvarlak dizilimi, bir yuvarlak bant (32) ve bir tepe n0ktasII1134) kapsamaktadlEI Yön (R), çarka (26) tepe noktasIan (34) bakllîhasmurumunda bir dönel yüzeye sahip olabilmektedir. Her bir kanat (30), bir ön kenarlîd36) ve bir arka kenarEI (40) kapsamaktadlü Ön kenarlar (36), çarka (26) kadar yukarßkl girisindedir ve sarmal mahfazadan asagßklidm ve su veya diger hidrolik akEkana yönelik dag _El Arka kenarlar (40), çarkI(26) asagßkli ucundad lElve çarkI (26) asag ük a olabilen bir çekis borusuna bakmaktadB Bütün sahte akli çizgileri (17), kanat gösteriminin emme tarafIa gösterilmektedir ve kesikli sahte akli çizgileri (19), kanat gösteriminin baslik; tarafIa gösterilmektedir. Sahte akl çizgileri (17, 19), gösterim amaçlIlElve kanatlar. yüzeylerindeki yapiýlgöstermemektedir, öte yandan gerçek akIi çizgilerini temsil etmemektedir. Her bir kanadI (30) bir birinci kenarlîü33), tepe noktasII (34) dlglyüzeyine sabitlenmektedir ve bir ikinci kenar (38), bandI (32) bir iç yüzeyine sabitlenmektedir. Birinci kenarI (33) köseleri (P, S), tepe noktasII dISI yüzeyinin süslîla yukarElakIi bölgesi ve asagElakIi bölgesindedir. Köseler (Q, T), sßsüa bandI (32) yukarßkli ve asagüikli bölgelerindedir. Bant uzunlugu (L), konvansiyonel bantlarla kisaca karsilâstlülîhaktadlrîl Daha klîb bant uzunlugunu (L) kapsamak için bant uzunlugu, kenar (38) boyunca kEbltiIBnlStlEi SEKILLER 2 ve 4'ün bir karsilâstlElnasübant uzunlugunun (L) ve kisa çarkI (26) kanatlarII (30) kenar (38) uzunlugunun, uzun çarkI (9) kanatlarIan (10) daha kisa oldugunu göstermektedir. KanadI (30) egriligi, kesikli sahte akli çizgileri (19) ve bütün sahte akn çizgileri (17) ile açlKIand iglîizere, kisa bir kenarlZÇI38) ve kisa bir band E032) kapsamaya yönelik oranlara sahiptir. SEKIL 6, her bir kanadI (30) önce gelen ön kenarIEQ36) göstermektedir. Bir önce gelen ön kenarda (36), banttaki (32) kenar kösesi (Q), çark dönüs (R) yönünde, tepe noktaletla (34) kösenin (P) açlîtil olarak önündedir. Bir talas açlgîae), klgia çarkI(26) ekseninden (28) köselere (Q ve P) dogru ölçülen kanadI (30) ön kenarII (36) köseleri (Q ve P) arasIaki açIlB Bir pozitif talas açElgl P kösesi, dönüs yönünde (R) Q kösesinin önünde oldugunda ortaya çiKlnaktadE SEKIL 6'da gösterildigi üzere bir negatif talas açEIIGG< 0°), bir önce gelen ön kenarlîl belirtmektedir. Bir önce gelen ön kenar baglantlglIGQ), kanadIhidrolik yüklemesini, banttan (32) uzaga ve tepe noktasi (34) dogru kaydlElnaktadlEl Bu, bandI(32) yanIiaki hidrolik yükü azaltmaktadlEive böylelikle banttaki (32) ve bandlEl (34) yaklEllEUaki kanat (30) bölümlerinin kavitasyon riskini azaltmaktadlEl Hidrolik yükün tepe noktasi (34) dogru kaymasüayrüa, kanat (30) açlKligiEl boyunca daha özdes bir yükleme saglamaktadlü SEKILLER 7, 8 ve 9, farkllîlaçilârdan bakI[g]Ia kisa çarkta (26) bir kanadI (30) görünümleridir. KanadI(30), kanadI(30) emme taraf. dogru bakan bir açülan bak igia, SEKIL 7'de gösterilen görünümde "V" biçiminde sekillendirildigi görülebilmektedir. KanadI(30) kenarE(33), tepe noktasiEia tutturulmaktadlEve kenar (38), banda tutturulmaktadE KanadI köseleri (P, Q, S ve T), SEKILLER 4, 5 ve 6'da gösterilen köselere karsHJKIgelmektedir. göstermeye yönelik kiga bir çarkI bir meridyonel görünümüdür. KanadI(30) kenarE(J33), tepe noktasII (34) dEyüzeyini temsil eden bir profil hatti (42) dayaniîlhalde gösterilmektedir. KanadI (30) karsEkenarEBS), bandI iç yüzeyinin bir profil çizgisine (44) dayanmaktadB Çizelgenin dikey ekseni (Z), dönüs eksenini temsil etmektedir ve yatay yarlglap (r), çarkI ekseninden (28) arka kenarI bant ile baglant- (nokta T) kadar olan mesafeyi temsil etmektedir. Kisa kanat (30) üzerindeki arka kenarI (40) bir ters dönmesi, arka kenarI köseleri (S ve T) arasIaki düz bir çizgi (46) ile karsiiâst-IgllEUa arka kenarI(40) egriliginden asikardIE Arka kenar (40), kanadI (30) ön kenar. (36) dogru egrilen bir sekle sahiptir. Ters çevrilmis arka kenarI aksine, bir konvansiyonel arka kenar (20) (SEKIL 10'da kesikli çizgiler halinde gösterilmektedir), ön kenardan (36) uzaga egrilmektedir ve dolaylîlsîla düz çizgiden (46) uzaga dlgb dogru klýrllmaktadlü Ters çevrilmis arka kenar (40), özellikle kanadI açlEllig ortasE(M) bölgesinde kanadI (30) uzunlugunu klîhltmaktadiü KanadI (30) klîlaltilîhasükanadl (30) ElatllBilSl yüzey alanIEl azaltmaktad lElve dolayElgla kanatlar (30) ve su arasIaki hidrolik sürtünmeyi azaltmaktadlEJ Azaltllîhlgl sürtünme, sudaki enerjinin safta uygulanan torka dönüstürülmesinde Francis türbininin etkinligini artüinaktadEl Klgla çark toplam Elatlßilgyüzey alanÇbir konvansiyonel uzun çarklEl Elatüînlgyüzey alanEile karsllâst"[g]a yüzde on bes (%15) veya daha fazla oranda azaltüâbilmektedir. Klgla çarkI Elatllüilglyüzey alan azaltüßîasÇbir konvansiyonel uzun çark ile karsllâst-[gllüüa daha k& bant ve daha klga kanatlardan kaynaklanmaktadlü IslatllE1lglyüzey alanIaki azaltma, kü& çark üzerinde kanatlar. arka kenarlarII ters çevrilmesiyle çok daha büyük hale, örn., yüzde yirmiye (%20) gelmektedir. Hidrolik yüzey sürtünmesi, bir çarkI Elatllüilgyüzeylerindeki kesme geriliminin ölçülmesiyle nicemlenebilmektedir. Yüzey üzerindeki kesme gerilimi, çarkI ElatüIhE yüzeyleri üzerinden akan su ve çark yüzeyi arasIaki sürtünmeden kaynaklanmaktadß Yüzey alan azaltilîhasü kesme geriliminin, hidrolik sürtünme olusturmak için su ile üretildigi alan Ezaltmaktadü Kisa bir çarkI azaltlßilg Elatlßilgyüzey alan Elyüzey üzerinde entegre edilen hidrolik kesme gerilimini, uzun bir çark ile karsliâst-Ilgia yüzde otuz (%30) veya daha fazla oranda azaltabilmektedir. Hidrolik kesme gerilimi miktarII azaltliîhaslsîla, sürtünmeden kaynakllîlenerji kaylölarlîl azaltlßîaktadlîlve dolaylîlîla çarkI saftIlItahrik etmek için torkun içine daha fazla eneiji dönüstürülebilmektedir. SEKILLER 11 ve 12, kisa bir çarkI(48) bir baska yapllând lîilnasllgöstermektedir. Çark (48), bir saftlIGGO) almaslîçin uyarlanmaktadB KanatlarI (50) her biri, köseleri (P ve Q) Içeren bir önce gelen ön kenara (52) sahiptir. Her bir kanadI(50) arka kenarII(54), ön kenardan (52) uzaga egrilen bir egrilige sahip oldugu gösterilmektedir. Tepe noktasII (56) asagßkli ucu, çarkI (48) eksenine (28) dikeydir. Bant (62), Francis türbininde bir sabit alt halkaya uymasElçin kademelendirilen bir dlglsilindirik yüzeye sahip olabilmektedir. benzer bir kisa çarkI (64) bir baska yapllândlülnasIEgöstermektedir. Klîia çarkI (64) arka kenarmöö), ön kenara (52) dogru egrileri arka kenarI (66) kenarlarEllT ve S) araleizlaki egri kenardan asikar oldugu üzere ters çevrilmektedir. SEKIL 15, bir konvansiyonel uzun çarkI hidrolik etkinliginin, çarklar (26, 48 ve 64) gibi kEh bir çarklEki ile bir grafik karsllâstlîiinaslß Y-ekseni üzerindeki etkinlik, konvansiyonel uzun çarkI tepe etkinligi ile normallestirilmektedir. X-ekseni üzerindeki bosaltIi, tepe etkinligindeki bosaltIi ile normallestirilmektedir. Ken çarkI performans etkinligi (68), bir konvansiyonel uzun çarkI performans etkinliginden (70) tutarlEßiçimde daha yüksektir. Etkinlik, saft üzerinde torka dönüstürülen enerjinin, sarmal mahfazanI girisinde hidrolik sisteme giren eneijiye oranHan çekis borusunun çlEIglEtla hidrolik sistemden ç[Elan enerjinin çlElarllB1asEl olarak tanllanmaktadlü Klgla çark ayrlEb, bir yatay türbinde kullan Hâbilmektedir. Bunun yerine bir yatay türbine yönelik bir klgla çark, bir çarkI ekseni olarak bir yatay eksene sahip olacaktiE Kisa bir çark, bir dikey türbindeki kü bir çarkI avantajlarI& yatay bir türbinden görüldügü sekilde avantajlar sergileyebilmektedir. Ek olarak bantslîl(çembersiz) çarklar, k&a bir kanada ve bir önce gelen ön kenara sahip olabilmektedir. Bantslîlçarklar, Francis ve Kaplan türbinlerinde kullan llâbilmektedir. Bir bants& çarkI önce gelen ön kenarÇl ön kenar& bants& çarkI dönüs yönünde tepe noktaslîile birlesmesinden önce çark& cl& çevresinde bir ön kenara sahip oldugu biçiminde tanIilanabilmektedir. Klîla bir bantsmçark, %17'den (0.17) daha az olan çarkI bir çevre uzunluk oran&a sahiptir. Çevre uzunluk oranE(L/D), çarkI bir alt dag[ElE&3/e çarkI d& çevresinde arka kenarI bir noktasljrasIa ölçülen bir mesafe olan bir uzunluk (L) ve çarkI bir dlglçevresinde çarkI bir çaplîilan bantslZlçarkI bir dlglçaplîrblan çap (D) arasIaki bir orand& Bantslîl çark üzerindeki klgb kanatlar. dlgl çevresel kenarlarÇl bir sabit mahfazanI bir alt halkasII bir yüzeyine bakmasügin uyarlanabilmektedir ve kanatlar, kanad&çevresel kenarlîle sabit mahfazanI yüzeyi araleda suyun akmasi imkan tan amasüksin uyarlanabilmektedir. Örnegin klgla kanatlar. dlSl çevresel kenarlarübir sabit yüzeye karsElbir slîdlEmazllEl elemanEI olusturabilmektedir. Klgla bantslîlçark, bir banda sahip kisa çark ile benzer avantajlara sahiptir. Bir türbinde klgb bir çarkI avantajlar& daha hafif aglElHEta bir çark saglanmasü hidrolik sürtünmenin azaltllBiasÇhidrolik etkinligin artlEllîhaslîle kabul edilebilir kavitasyon davran &El sürdürülmesini kapsayabilmektedir ancak bunlarla sI&I]legildir. Bulus, mevcut durumda en pratik ve en çok tercih edilen yapllândlîma oldugu düsünülen yapllând &na ile baglantERurularak açllZlanmElolsa da bulusun, açlk'lanan yapüândüma ile sI&l:l olmadlglÇbunun aksine ekli istemler ile belirlendigi üzere bulusun kapsam. dâhil edilen çesitli modifikasyonlarülre esdeger düzenlemeleri kapsamas&& amaçland [gllânlasllBialIlE TR TR