La turbina Francis pertenece al grupo de las turbinas de reacción. Con estas se produce la transformación de la energía de presión del agua en energía cinética en el distribuidor y en la rueda. El agua es alimentada al distribuidor a través de una caja espiral. El agua que fluye se acelera en el distribuidor mediante los álabes distribuidores ajustables y se desvía en los álabes móviles. A través de la desviación y aceleración ulterior del agua en la rueda se produce un impulso, que se transmite al rotor.
HM 150.20 es el modelo de una turbina Francis, con el cual se demuestra el funcionamiento de una turbina de reacción. El equipo de ensayo consta del rotor, el distribuidor con álabes distribuidores ajustables, un freno de cinta para la carga de la turbina y una carcasa con la pared frontal transparente. A través de ella se pueden observar el flujo de agua, la rueda y los álabes distribuidores en funcionamiento. Mediante el ajuste de los álabes distribuidores, se modifica el ángulo de ataque y también la potencia de la rueda. El par de la turbina se determina mediante la medición de la fuerza en el freno de cinta. Para medir el número de revoluciones, se necesita un cuentarrevoluciones sin contacto, p.ej., HM 082. Un manómetro indica la presión hidráulica a la entrada de la turbina.
El equipo de ensayo se coloca de forma sencilla y segura sobre la superficie de trabajo del módulo básico HM 150. El suministro de agua y la medición de caudal se realizan también a través del HM 150. Como alternativa, el equipo de ensayo también se puede conectar a la red del laboratorio.
Para analizar virtualmente el comportamiento de los flujos, se utilizan en la práctica las simulaciones CFD. Estas permiten, por ejemplo, visualizar el flujo en áreas que no pueden hacerse visibles en los ensayos. En el GUNT Media Center están disponibles en línea visualizaciones del flujo basadas en cálculos CFD. Como material didáctico multimedia adicional, los cursos de E-Learning enseñan conocimientos básicos y cálculos. Los videos muestran un ensayo completo con preparación, ejecución y evaluación. Unas hojas de trabajo con soluciones complementan el material didáctico.
