ÁRAMLÁSTECHNIKAI MUNKÁSSÁGA ÉS ALKOTÁSAI
ÁRAMLÁSTECHNIKAI MUNKÁSSÁGA ÉS ALKOTÁSAI
Bánki csak rövid ideig vezette a Gépszerkezettani Tanszéket, mert 1900-ban az abból kivált Hidraulika és hidrogépek Tanszéke vezetését vette át. Ezen az új területen is páratlanul gazdag tudományos munkásságot fejtett ki. Az őt jellemző lelkiismeretességgel fogott hozzá egy sok tekintetben tisztázatlan tárgykör kritikai feldolgozásához és továbbfejlesztéséhez.
A századforduló idejében kezdenek a gőzturbinák elterjedni. Ezek elméletét beillesztette előadási anyagába, és kiterjedt elméleti és kísérleti kutató munkába fogott a még tisztázatlan elvi és gyakorlati kérdések megoldására.
A gőzturbinák térhódítása, annak ellenére, hogy elméletük még korántsem volt minden tekintetben tisztázott, a hajóépítésben kezdődött el, ahol az egyre nagyobb vízkiszorítású hajók építése során a dugattyús gőzgépek nagy súlya és terjedelme bizonyos határon felül már gazdaságtalanná tette a hajóépítést. Csak a jelentősen kisebb súlyú és térfogatú gőzturbinák alkalmazása nyitotta meg az egyes nagyobb hajók építésének útját. A turbinaszerkesztők legfőbb gondja akkoriban az volt, hogyan lehetne kisebb fordulatszámú és egyben jó hatásfokú gőzturbinát alkotni. Erre elsősorban a hajóturbináknál volt szükség, ahol a hajócsavar hajtása okozott gondot, mivel annak fordulatszámát nem lehetett tetszés szerint növelni. Akkoriban a fogaskerékgyártás még nem volt olyan fejlett, hogy a turbina és a hajócsavar közé megfelelő áttételű fogaskerék-hajtóművet iktassanak, mint azt később Parsons tette. A turbina fordulatszámának csökkentése egyébként a villamos turbógenerátorok szempontjából is kívánatos volt. A jó hatásfok a gőzturbináknál a gőzből kinyerhető munka növelésével érhető el, amihez a gőznyomást kell növelni. A nagyobb gőznyomással viszont nő a beömlő gőz sebessége. A gőz sebességének mechanikai munkává való átalakításának hatásfoka viszont a járókerék kerületi sebességének és a gőz beömlési sebességének viszonyszámától függ. E viszonyszám kis értékeinél a hatásfok erősen csökken, ezért ha az egész hőesést egyetlen keréken akarnánk jó hatásfokkal munkává átalakítani, a turbinakeréknek olyan nagy kerületi sebességgel kellene forognia, ami szilárdsági szempontból nem kivitelezhető. A kerületi sebesség csökkentése pedig a hatásfokot rontja.
Ennek a problémának a megoldásába kapcsolódott be Bánki, felismerve a gőzturbinákban rejlő nagy lehetőségeket. Első próbálkozásai során 1902-ben, egy járókerekes, több nyomásfokozatú akciós turbinát tervezett. Az 1903-ban szabadalmaztatott turbinagyártási jogát a Ganz-gyárnak adta el. A Ganz Villamossági Gyárban el is készült egy 80 LE teljesítményű egység. Beható tanulmányai során hamar belátta, hogy ez a típus nem lehet jó hatásfokú, és ezért szabadalmát elejtette. A gyár még ezután is készítette ezeket a turbinákat, azokat olyan helyeken alkalmazva, ahol a jó hatásfok nem volt alapvetően fontos.
A gőztubinák tervezői akkoriban az egyes turbinafokozatokban lejátszódó folyamatokat a súrlódásmentes áramlásra kidolgozott összefüggések alapján számították. „Maga Stodola a gőzturbinákról szóló klasszikus művének 1904-ben megjelent második kiadásában ugyan a súrlódási veszteséget már az egy fokozatra jutó hőesés bizonyos százalékában figyelembe veszi, de ez a tárgyalásmód nem alkalmas arra, hogy ennek alapján a veszteségek eredetét részletesen vizsgálni és azokat céltudatosan csökkenteni lehetne.” ([263] 155–156.)
A gőzturbinák elméletének tanulmányozása során Bánki megállapította, hogy a reakciós turbinák hatásfokára vonatkozó elméleti összefüggések és a valóságos, mért értékek között jelentős ellentmondás mutatkozik. Ennek okát abban találta meg, hogy az elmélet nem vette figyelembe a fellépő súrlódási ellenállásokat. Az 1905. és 1906. években közzétett alapvető jelentőségű dolgozataiban [39], [40], [43], [44], [47], [48] elsőként bontja szét az álló- és a futó lapátozás súrlódási veszteségeit, és így vezeti le a turbinák indikált, mechanikai és összhatásfokát. A mechanikai hatásfok kiszámításánál a csapágyak és a gőzben forgó tárcsák súrlódását is figyelembe vette. Ezek felhasználásával az akciós turbináknál kimutatta, hogy különböző sebességi fokoknál a hatásfok a kerületi sebesség és az érkező gőzsebesség viszonyszámának függvényében ábrázolt parabolák szerint alakul, azaz minél nagyobb egy akciós nyomásfokozaton belül a kerületi sebesség csökkentése érdekében alkalmazott sebességfokok száma, annál kisebb ezek legkedvezőbb hatásfoka. Megállapította a több fokozatú turbinák egyes fokozataiban előálló hőesést, bemutatva, hogy az egyes fokozatokban elérhető legjobb hatásfok (adott hőesésnél) különböző kerületi sebességeknél érhető el. Ennek kapcsán az optimális fokozatszámot is meghatározta. Eredeti formában tárgyalta a reakciós turbinafokozatok hatásfok-viszonyait. Az ún. sebességtényező alkalmazását nem tartván célszerűnek, a veszteséget a sebességmagasságra vonatkozó veszteségtényezővel fejezte ki, ami ma is használatos. Eredményei a valósággal jól egyeztek. Kimutatta, hogy ennél a turbinarendszernél a hatásfok bizonyos kerületi sebességen felül, a kerületi és beömlési sebesség viszonyszámától kevésbé függ, mint az akciós turbináknál.
Elméleti vizsgálatainak alátámasztására figyelemreméltó kísérletsorozatokat is folytatott. A gőzturbina-lapátokon keletkező súrlódási veszteségeket kifejező sebességtényezők megállapítására szellemes berendezést készített. Ezzel az átáramló gőztömeg és gőzsebesség meghatározása nélkül csupán az impulzuserő mérésével tudta a sebességi tényezők értékét megállapítani. A teljes szimmetrikus lapátozáson és a félbevágott lapátokon jelentkező erőhatást megmérve, a két adatból a veszteségtényező kiszámítható volt [44].
Tanulmányai, különösen az 1905-ben a ličge-i nemzetközi kongresszuson francia nyelven benyújtott dolgozata [42], nagy figyelmet keltettek. Emil Jouguet professzor erről a konferenciáról azt írta, hogy ennek két nagy eredménye volt, Bánki és Rateu dolgozatai [174]. Bánki vizsgálatai azonban a reakciós turbinákra is kiterjedtek, míg Rateu csak az akciós turbinákkal foglalkozott. Bánki már 1905-ben nemzetközi szaktekintély volt a gőzturbinák területén. Ezt mutatja az Institution of Civil Engineers felkérése, hogy írjon diszkussziót Parsons és Stoney gőzturbinákról szóló tanulmányához. Érzékelhető ez abból is, hogy amikor a Zeitschrift für das gesamte Turbinenwesen c. lap négy folytatásban elkezdte nevezetes tanulmányának [43] közlését, a címlapon az állandó munkatársak nevei közt elsőként Bánki neve volt olvasható az előkelő névsorban (Camerer, Dubbel, Föttinger, Lorenz stb.). Nemzetközi elismerését mutatja, hogy Stodola a gőzturbinákról szóló, világszerte elismert könyvének harmadik kiadásában hatásfokképleteit Bánki nevének említésével közli.
Bánki Donát gőzturbinák területén kifejtett munkásságának méltatásakor nem mulasztható el Vízgőz táblázat [53], [58], [61] címen közzétett munkájának megemlítése sem, amit eddigi életrajzírói alig említettek. Gőztáblázatát az adiabatikus, veszteségek nélküli expanzió munkájának különböző nyomáshatárok közötti könnyű meghatározása érdekében készítette. Stodola és Mollier gőztáblázataitól eltérően az entrópia mellőzésével készítette el, mint vonatkozó cikkében írja: „Gőz-táblázatom, melynek összeállításában az entrópia fogalmát sikerült teljesen mellőzni,… mindazokat az értékeket tartalmazza, amelyeket a Stodola-féle entrópia-táblázat, emellett a fő értékek, úgy mint a Mollier-féle táblázatban, könnyen leolvasható ordináta-méretek.”
Táblázata, bár több külföldi neves szerző, köztük Stodola is említi, nem terjedt el a gőzgépekkel foglalkozó szakmákban, viszont a dugattyús hűtőgépekkel dolgozó hűtőrendszerek nyomáseséseinek számításánál ma is használják. A használók legnagyobb része nem tudja, hogy ez a szellemesen megszerkesztett táblázat Bánkitól származik.
A gőzturbinák elméletének továbbfejlesztése mellett – mely munkásságával lendületet adott a turbinák gazdaságos irányú fejlesztésének és elismerést szerzett a magyar műszaki kultúra magas színvonalának – egyre többet foglalkozott különböző hidraulikai problémákkal. 1904-ben Szivattyú ventilek szerkesztése [38] címen a Mérnökegylet lapjában közzétett terjedelmes cikkben a Westphal-féle összefüggést átdolgozva mutatta be, hogyan kell gyorsjárású dugattyús szivattyúk szelepeit tervezni. Ez indította egy gyorsjárású dugattyús szivattyú tervezésére. A dugattyús szivattyúk fordulatszámának növelését ui. a szelepek nem kielégítő működése, a dinamikus erőhatások folytán fellépő csattogása akadályozta, és Bánki éppen a szelepek zajtalan zárásának feltételeit dolgozta ki. Hamarosan be kellett látnia, hogy gyorsjárású dugattyús szivattyúk kifejlesztésére irányuló törekvései nem időszerűek, mert a több fokozatú centrifugálszivattyúk ez idő tájt erősen kifejlődőben voltak. Ezért figyelmét már ezek felé fordította. 1906-ban a centrifugálszivattyúk fokozatszámainak megállapításáról idegen [51], [59], [60] és magyar [54] nyelven megjelent cikkeiben már ezekkel foglalkozik.
Bánki elméleti munkásságát az áramlástan területén a mérnöki gyakorlat követelményeit szem előtt tartó gondolkodásmód jellemzi. Az áramlástan múlt század végi művelői azt a mechanikai szemléletet követték, mely Lagrange hatására alakult ki. E felfogás szerint minden mechanikai probléma – így a folyadékok mechanikája is – matematikai alakban leírható, és ezért teljesen elméleti síkon művelhető. Laplace, Cauchy, Ljupanov kimagasló munkái ennek helyességét látszottak igazolni, azonban az ideális folyadékáramlás törvényeit összefoglaló nagy tudományos értékű művek eredményeit nem sikerült összhangba hozni a gyakorlatban tapasztalt áramlási jelenségekkel, és pl. a kifejlődő repülőtechnikának sem tudtak segítséget nyújtani. Bánki e skolasztikus szemléletet, mely az elméletet élesen elválasztotta a gyakorlattól, elutasította, és az elmélet és gyakorlat összhangjának megteremtésére törekedett.
Az 1906-ban közzétett Versuche über Strömungserscheinungen des Wassers bei plötzlichen Richtungs-und Querschnittsänderungen c. tanulmányából [50] látható, hogy a görbe vonalú áramlás problémája már akkor erősen foglalkoztatta. Ezzel kapcsolatos következtetései részben a Hidraulikai tételek hibás alkalmazásairól c., magyar és német nyelven [64], [66], [87] közölt cikkeiben is megjelennek. Ezekben hangsúlyozza, hogy a műszaki tudományban nem fogadhatók el az elméleti spekulációnak azok az eredményei, amelyeket a kísérletek nem erősítenek meg. Elsősorban a Borda–Carnot-féle hirtelen keresztmetszet-változásra vonatkozó tétellel foglalkozik, amelyet labirinttömítéseknél hibásan alkalmaznak. E tétel hibás alkalmazását Bach professzor kísérletei is igazolták. A sima hengeres résen átáramló folyadékmennyiség ui. kisebb volt az ugyanolyan méretű labirinten átáramlónál. Ugyancsak Bach szelepellenállási kísérleteire hivatkozva bemutatja, hogy az áramvonalas alsó résszel készített szivattyú-tányérszelepek nagyobb áramlási ellenállást okoznak, mint a sík felületűek. Iránytörési veszteségnek ui. az ütközési felületre merőleges sebességi komponensnek megfelelő energiát tekintették. Bánki szerint a valóságtól való eltérések magyarázata csakis az lehet, hogy a sebességi komponens megsemmisülésének feltételezése tévedésen alapszik. Ide sorolja Pfarr – egyébként kiváló könyvének – azt a megállapítását is, hogy az ívben elterelt vízsugárnál a Bernoulli tételt alkalmazva a vízsugár keresztmetszetének a sebességcsökkenés következtében meg kell duzzadnia. Kísérletei során ilyen duzzadást nem tapasztalt. Ez irányú terjedelmes kísérletsorozatait tanszéke laboratóriumában állandó hozzáfolyási nyomás biztosítása mellett végezte. E kísérleteivel a vízsugár irányelterelésénél keletkező sebességi energiaveszteség számításánál elkövetett hibát kívánta megállapítani. A kísérleti berendezés két kör alakú lap (a külső üvegablakkal) között egy rögzített és egy elforgatható terelőléc van elhelyezve. A vízsugár szélessége a beeresztő csap állításával volt csökkenthető. A kísérletek azt mutatták, hogy a sugár 90°-os iránytörésnél sem veszít észrevehetően energiájából, holott az akkori elmélet szerint egészen elvesztené sebességét. További kísérletei a Bernoulli-tétel helytelen alkalmazásával kapcsolatosak. Acélszalag betétes terelőidomot készített, amellyel derékszögben terelte el az áramlást, és a kiömlő nyílásnál négy keresztmetszetben több pontban mérte az áramlási sebességet és a nyomást, két egymásra merőleges síkban. Az áramlási sebességet úttörő módon az áramlásba helyezett és indikátorral összekapcsolt golyócskák ellenállása révén, a nyomásokat kis átmérőjű csövekkel mérte, amelyeket az áramlás síkjába zászlócska állított be. A különböző időpontokban ismételten felvett diagramok jól egyeztek. A felvett sebességi- és nyomásértékekből azt állapította meg, hogy eredményei a szokásos feltevések ellen szólnak. A folyadékáramlás megfigyelésére már akkor is a ma használatos festékbefecskendezést alkalmazta. Ezekről a kísérleteiről Az ívben elterelt vízsugár elméletéhez [88] c. és Der Energie-Satz der kreizenden Flüssigkeit [94], továbbá Az ívben elterelt vízsugár mozgásjelenségei [96] c. tanulmányaiban számolt be. Bár rengeteg kísérletet végzett, de ezeket nem tekintette lezártnak.
Előbbi munkáinak megvitatására mintegy 30 neves szaktekintélyt kért fel levélben. A hidraulikai tételek helytelen alkalmazásáról írt cikkét a legtöbben örömmel üdvözölték, mint Bach, Belludzo, Brauer, Camerer, Esser, Lorenz és még sokan mások [88]. Az ívben elterelt sugárral kapcsolatos megállapításai részben félreértés következtében már nem részesültek osztatlan elismerésben. Liljeblad (New York) terjedelmes cikkben (Zeitschrift des Vereins Deutscher Ingenieure 1912. No. 37) azt fejtegeti, hogy a közölt kísérleti eredmények elméletileg is levezethetők. Bánki válaszában hangsúlyozza, hogy észleletei az elméleti hidraulika tételeinek helyességét nem ingatják meg. Mégis többen úgy értelmezték, mintha éppen ezeket akarná cáfolni. A problémák akkori tisztázatlanságára jellemző, hogy olyan nagyság, mint Prandtl, cáfolni akarván Bánki megállapításait, a hozzá intézett levélben okfejtésében lényegében ugyanarra az eredményre jutott, mint Bánki.
A Magyar Tudományos Akadémia, munkásságának elismeréséül, Bánki Donátot 1912-ben levelező tagjává választotta. Akadémiai székfoglaló előadását (1912. december 16-án) ugyanebből a tárgykörből, Folyadékok mozgása hajlított csatornákban [95] tartotta meg. Akadémiai előadásának összefoglalásából is megállapítható, hogy Prandtl és Bánki felfogása között nincsen semmi ellentét ([240.] 73.). Azt, hogy Bánki a Bernoulli-tételben kételkedett volna, semmi sem cáfolja jobban, mint az a kísérlete, amelynek során szellemes paradox bemutatásával bizonyította e tétel érvényességét. Erről a német mérnökegylet lapjában is beszámolt [66].
Miközben a folyadékok mozgásával kapcsolatos tanulmányait írta és számos külföldi tudóssal levelezett, arra is jutott ideje, hogy egy időszerű, nagy gazdasági jelentőségű kérdésbe is belemélyedjen. 1906-ban a kissármási kutató fúrásból nagy fűtőértékű gáz tört fel, és a további fúrások hatalmas gázmennyiségről tanúskodtak. Kézenfekvő volt a gáz Budapestre való vezetésének gondolata. Ez adott indítékot arra, hogy a kérdéssel teljes mélységben foglalkozzon és megállapítsa, milyen méretű csővezetéken és hány közbenső kompresszorállomást alkalmazva lehetne a gázt a leggazdaságosabban a fővárosba juttatni. 1911. januárjában tartotta meg e kérdést felölelő előadását a Mérnökegyletben [81]. Ebben rámutatott, hogy adott gázmennyiségnek adott távolságra való szállításához szükséges csővezeték és kompresszorállomások együttes költsége az egyes szakaszok hosszától, vagy ami ezzel egyértelmű, az egy szakaszon megengedett nyomáseséstől függ. Tudományosan megalapozva kiszámította a minimális szállítási (és beruházási) költségnek megfelelő csőméretet és csőhosszakat. Bizonyította, hogy az ettől eltérő hosszúságú szakaszoknál rohamosan nő a beruházott tőke. További tanulmányaiban nemcsak a kissármási gázcsővezeték tervét fektette le, hanem a csővezeték tervezés általános elméletét is kifejtette [82], [114], [117].
Világos gondolatmenete és nagy tekintélye ellenére javaslatai felett nagy vita indult meg a szaklapokban és a napilapokban. Kalkulációját sokan kétkedve fogadták. A Fővárosi Gázgyár, mint legjobban érdekelt, tartózkodó magatartást tanúsított. A kormány a kérdéssel kapcsolatos feladatok megoldására külföldi pénzintézetek bevonásával szindikátust alakított, és két amerikai szakértőt hívott meg. A külföldi szakértők meghívása különösen szakkörökben nagy felháborodást keltett, kivált akkor, amikor a szakértők egyes megállapításai közismertté lettek.
Ez az elégedetlenség a magyar városok polgármestereinek Nagyváradon (1913. szeptember) tartott kongresszusán is megnyilvánult, ahol a földgáz-kérdés is napirenden szerepelt, és annak tárgyalásához szakértőket hívtak meg. Herrmann Miksa műegyetemi tanár, akit a kormány a földgáz kérdés tanulmányozására Amerikába is kiküldött, úgy nyilatkozott, hogy az amerikai olajtröszt aknamunkát folytat a magyar földgázakció ellen, és a meghívott amerikai szakértők tulajdonképpen hazadolgoznak. Bánki levelet intézett a Bánya c. szaklaphoz, amelyben az amerikai szakértőkkel kapcsolatban is nyilatkozott. Megállapítja, hogy az amerikai gázvezetékek mind elhibázottak, mert az egyes gázvezeték-szakaszokat túlságosan hosszúra vették. „Az amerikaiak tisztán gyakorlati érzékikre alapították tervezésüket, ezért óvatosan kell fogadni az amerikai szakértők számításait.” [106]
A sok tétovázás és tanácskozás miatt az ország gazdasági élete szempontjából döntő fontosságú probléma megoldása elhúzódott. Időközben kitört az első világháború, és ezzel elestünk a hazai föld eme kincsének értékesítésétől. A több mint 7 millió koronát kitevő költségek egyedüli értékes eredménye Bánki tanulmánya, amelyért ő egy fillért sem kapott.
Századunk első évtizedében az érdeklődés a kis és közepes esésű vízfolyások energiájának hasznosítása felé fordult, amelyeket addig csak rossz hatásfokú, kezdetleges szerkezetű vízikerekek révén tudtak hasznosítani. Bánki korában hazánkban is, különösen a malmok és fűrésztelepek hajtására, sok ezer vízikerék működött. Ezek pótlására nem volt alkalmas vízturbinatípus. A Francis-, Pelton- és az akkoriban megszülető Kaplan-turbinák nem voltak alkalmasak arra, hogy a szükséges fordulatszámokon a kis esés mellett megfelelő vízmennyiséget bocsássanak át.
Bánki géniuszára volt szükség a vízikerekeket helyettesítő egyszerű, olcsó, a kis eséseket és a viszonylag nagy vízmennyiségeket hasznosító új turbinatípus létrehozásához. Új turbináját 1917-ben a Neue Wasserturbine címen kinyomtatott, kéziratként közölt munkájában ismertette [119].
Magyar nyelven 1918-ban a Molnárok Lapja hasábjain közölte [121], ezzel is utalva arra, hogy turbináját elsősorban a vízikerekek pótlására szánja. Turbinája kétszeres átömlésű szabadsugár-turbina. A vízsugár a járókereket kétszer lépi át. A külső kerület egy részén beömölve (ún. parciális beömlésű turbina), a turbinadob belsejében áthaladva, a lapátozáson még egyszer átlépve, ugyancsak a külső kerületen távozik. A vízturbinák családjában a szabadsugár-Pelton-turbina és a réstúlnyomásos Francis-turbina között foglal helyet. Maga Bánki is határturbinának nevezte, mivel a folyadék a lapátcsatornákat éppen kitölti anélkül, hogy azokban visszaduzzadás vagy szellőzött sugár keletkezne. Fajlagos fordulatszám tekintetében is a Pelton- és Francis-turbinák között foglal helyet, melynek határait Bánki 20 … 200 között tűzte ki, noha turbinája elvileg korlátlan lehetőséget nyújtott e jellemző fordulatszám emelésére. A Bánki-turbina fordulatszáma ui. az egyéb turbinatípusoktól eltérően csakis a dob átmérőjétől függ, és teljesen független a víznyeléstől, mely a dob hosszával arányos.
Turbináját bemutató közleményének nagy külföldi visszhangja támadt. Számos külföldi műszaki folyóirat teljes terjedelmében közölte részben Bánki tollából, részben bő ismertetés formájában [123], [124], [125], [126], [129], [207] stb. A turbina gyártására részvénytársaság alakult Bánki-féle vízturbinákat értékesítő rt. néven. Ez a vállalat 1928-ig 853 turbinát gyártott és helyezett üzembe. Ezután a Ganz-gyár vette át a turbinák gyártását, de néhány év múlva azt megszüntette, mivel a gazdasági válság következtében a kis és közép malmok egymás után mentek tönkre.
A Bánki-turbina valóban alkalmasnak bizonyult a malmok vízikerekeinek pótlására. A nagyméretű vízikerekekkel összehasonlítva helyfoglalásuk szinte jelentéktelen volt. A turbina szabadalmi bejelentését, mely elméletileg megállapított szerkezeti vonatkozásokat is tartalmazott, ún. kombinációs szabadalom alakjában Németországban, Angliában és Franciaországban is érvényesítette, ami világszabadalommal ért fel, azonban mint kombinációs szabadalom, utánzatokkal megkerülhető volt. A turbinával kapcsolatban szabadalmi viták is keletkeztek, amelynek alapját az adta, hogy Ausztráliában Michel mérnök, a hidrodinamikai csapágykenés elméletének kiváló tudósa, korábban kétszeres átömlésű turbinát szabadalmaztatott, de ennek kifejlesztésével nem foglalkozott. Szabadalma a turbina szerkezeti kialakítására sem terjedt ki. Mindez módot adott arra, hogy egy német cég (Ossberger) is elkezdje a turbinák gyártását. A turbinát később a Szovjetunióban is gyártották. A szovjet irodalomban több tanulmány foglalkozott a Bánki-turbinával [221], [237], [267], [275]. Az amerikai Oregan State College két professzora több mint két évtizeddel Bánki halála után elkészítette a turbinát, azzal laboratóriumi méréseket végeztek, és erről The Bánki Water Turbine címen kiadványban számoltak be (226). Ezt követően szinte napjainkig tart a Bánki-turbina irodalma [232], [244], [267], [268], [239]. Sajnos a magyar műszaki irodalomban Halmos tanulmányain kívül [219], [252] nem lehetett olyan törekvést tapasztalni, ami a Bánki-turbina továbbfejlesztését célozta volna, noha ez még ma is korszerű törpeturbinának tekinthető, mint azt a németországi és szovjetunióbeli gyártása is bizonyítja. A Bánki-turbina jelentőségét a hidrogépek fejlődéstörténetében a világhírű Deutsches Museum is felismerte, amikor levélben kérte a Ganz-gyártól egy turbina átengedését.
„Vízerő osztályunkban kiállítjuk a több történelmi nevezetességű vízerőgép első példányait, így pl. az első Cuppinger-féle vízikereket, a Fourneyron turbina egyik első példányát, az első állítható lapátos szabályozású Francis-turbinát, az első függőleges tengelyű csigaházas turbinát, a Pelton-kerék egyik első példányát.
Ennek a csoportnak fontos kiegészítése végett szeretnénk a nagyon érdekes Bánki-turbinát is kiállítani. Kérjük ehhez szíves segítségüket. Különösen a Budapesti Műszaki Egyetemen levő első eredeti példányát szeretnénk megkapni a Museum számára, amelyen Bánki első kísérleteit végezte. Ha ezt a példányt nem tudnánk megkapni, kérjük a még meglevő legrégibb példány átengedését.
Azért, hogy a turbina nagyon érdekes működését is bemutathassuk, kérünk egy könnyen érthető vázlatos rajzot, mely a turbinán áthaladó víz útját mutatja be, a laikusok számára is érthető magyarázó szöveggel. Szeretnénk a turbinát működésben is bemutatni egy üveglappal ellátott modellen…„
Amikor a Múzeum megkapta a modellt, levélben mondott köszönetet Bánki Elemérnek, Bánki Donát fiának: „Közöljük, hogy megkaptuk az üzemképes Bánki-turbina modelljét és az illetékes osztályban felállítottuk azt. Ezen történelmi nevezetességű modellel Vízerőgép osztályunk nagymértékben gazdagodott, amit hálásan köszönünk.”
A Múzeum, mint leveléből is kitűnik, csupán a műszaki haladás legnevezetesebb alkotásait mutatja be a közönségnek, Bánki alkotása is ezek közé került. A Magyar Tudományos Akadémia Bánki Donátot 1927-ben, halála után, Új vízturbina c. tudományos technikai értekezéséért a 2000 pengős nagy jutalommal tüntette ki [213]. Sajnálatos dolog, hogy Bánki ezt a kitüntetést, mely élete munkáját megkoronázta, már nem érhette meg.
Bánki gazdag hidraulikai munkásságának egyik kiemelkedő eseménye volt az Energia-átalakulások folyadékokban c. könyve [118], mely 1916-ban jelent meg. Ez nemcsak terjedelmében, hanem tartalmában is egyik legértékesebb munkája. Ebben az összenyomható és összenyomhatatlan folyadékok elméletét közös alapra helyezve tárgyalja, és saját tudományos eredményeivel egészíti ki. Mindaz, ami a folyadékok (víz, gőz, gáz) mozgásával kapcsolatban mint tapasztalati kísérleti adat abban az időben a külföldi irodalomban rendelkezésére állt, az mind megtalálható könyvében. Táblázatok helyett a célszerűen megrajzolt diagramok és ábrák tökéletesen biztosítják a könyv használhatóságát. Az adatok gazdag gyűjteménye a tervezők alapvető kézikönyvévé tette. A könyv korának energiaszemléletét tükrözi. Gondolatmenete az energiaegyenleten (az energia megmaradásának elvén) alapul. A hidromechanikában az enegiaszemlélet mellett a jelenségek geometriája is fontos része a megismerésnek. Bánki is gyakran tárgyalja az áramlás mechanizmusát, amivel az áramlás geometriáját, a mai értelemben vett áramlástani megismerést szolgálja. A mű nagy sikert aratott itthon és külföldön egyaránt. A Mérnökegylet a Cserháti-díjjal és legnagyobb jutalmával, az Egyesületi Aranyéremmel jutalmazta [197]. A könyv 1920-ban második kiadásban is megjelent, [131] és 1922-ben a berlini Springer könyvkiadó német nyelven jelentette meg [134]. Ez a könyv csupán az első kötete volt annak a tervbe vett nagy munkájának, amelyben össze akarta állítani műegyetemi előadásainak anyagát és a szaklapokban megjelent tanulmányait. A háború alatti viszonyok miatt erre nem kerülhetett sor. Az első kötet kiadását is csak az tette lehetővé, hogy 1913-ban a közoktatásügyi miniszter a kiváló hazai természettudományi és technikai művek kiadásának megkönnyítésére állandó költségvetési keretet biztosított. Bánki könyve volt az első, mely ebben részesült. Így csak az 1920-ban litografálással készített, saját kezűleg írt jegyzete maradt ránk [133], ami további kötet alapjául szolgált volna. Ebből tudjuk, hogy további köteteiben a szivattyúk, kompresszorok, gőzturbinák tervezése, szellőzők méretezése és ezeken kívül még számos kapcsolódó téma, mint pl. a Föttinger-féle hidrodinamikus nyomatékváltó is szerepelt volna. A második kötet írásában megrongált egészségi állapota is hátráltatta, 1922. augusztus 1-én bekövetkezett hirtelen halála meghiúsította a mű befejezését.
Bánki számos alkotása mellett, amelyeknek gyümölcsei is megértek, a jövő számára is alkotott. Ilyen volt a Vaskapu vízerő tervezete [122]. E lenyűgöző méretű elgondolás létrejöttekor, 1918-ban, szinte egyedülálló volt. A nagy vízerőművek terve akkoriban még nem volt magától értetődő, s ilyen méretű elgondolás perspektívájának megragadásához Bánki műszaki zsenialitására volt szükség. Tervezetét 1918. június 1-én tartott előadásában mutatta be a Budapesti Hidroelektromos Mérnök Bizottságban. Megállapította, hogy átlagosan 860 ezer LE teljesítmény nyerhető ki, és ezzel évi 3 milliárd kWh termelhető, ami jelentősen meghaladja a Főváros évi 277 millió kWh szükségletét. A felesleget a távvezeték mentén fekvő városok és községek villamosítására és az Alföld öntözésére kívánta felhasználni. Tervezete az al-dunai hajózás kérdésére is kiterjedt. Erre két változatot dolgozott ki. Az egyik a Kvassay-féle kamarazsilipes megoldást, a másik a Kazán-szoros és Palánka közti 20 km hosszúságú hajózó csatorna megépítését tartalmazta. Utóbbi a hajóútat 76 km-rel rövidíti meg.
Később tervezetét átdolgozta és a Bánki Donát Vaskapu-vízerő tervezetének leírása II. rész. Részletes kidolgozás címen adta ki. Ebben a kamarazsilipes megoldás mellett foglalt állást. Bemutatta, hogy az Ómoldva és Turnu-Severin közti szakaszon rendelkezésre álló energiát egyetlen erőműben csak akkor lehetne kihasználni, ha olyan méretű duzzasztást alkalmaznának, ami értékes területek elárasztásával járna. Ezért a kataraktok közül a prigradait tartotta elsősorban kiépítendőnek, mert ott olyan terjedelmes sziklapad van a Dunában, ami rendkívül kedvező helyet biztosít az erőmű elhelyezéséhez és a hajózásnak kamarazsilippel való biztosításához. Ezek a természeti adottságok az építési költségek szempontjából is kedvezőek voltak. Munkájában két erőmű terveit mutatja be. A tervezetben alkalmazott esésnövelő berendezésekkel ugyanazt éri el, mintha a vizet jobban felduzzasztotta volna olyannyira, hogy Ada-Kale szigetét gátakkal kellene körülvenni. Bánki ezt az érdekes, idegenforgalmi szempontból is tekintélyes kis szigetet, mely a török világ emlékét őrizte, nem akarta feláldozni, mint azt a nemrégiben román és jugoszláv kooperációban megépített, a teljes esést hasznosító erőmű építői tették, és Ada-Kalén kívül még számos értékes területet is elárasztottak. Bánki hármas ikerturbinákat tervezett, egyenként 1500 LE teljesítménnyel, amelyekből az egyik gépházban 11, a másikban 30 db-ot helyezett el, 615 000 LE teljesítménnyel. Gondoskodott arról is, hogy az építés alatt megszakítás nélkül folyhasson a hajózás. A vízerőmű teljesítményének megállapításához 52 év átlagos vízállásaiból indult ki, felhasználva Vásárhelyi Pál vizsgálatait és adatait. A hatalmas munkát felölelő tervezetet egy külföldi pénzügyi csoport részére készítette. Az első világháború befejezése utáni zavaros idők és az érintett területnek Magyarországtól való elcsatolása e sok fáradozást hiábavalóvá tették.
Itt kell megemlíteni Bánki vízgazdálkodási javaslatát is [127], amelyet 1918. decemberében terjesztett fel a Kereskedelmi és Földművelésügyi Minisztériumhoz, vízgazdálkodásunk újjászervezése ügyében. A vízikerekek állapotának és azok vízhozzávezetésének felülvizsgálatát javasolta a vízikerekeknek turbinákkal való helyettesítése céljából. Ettől 70 000 LE teljesítménynövekedést várt. Javaslata a szabványosított turbinák sorozatgyártását tette volna lehetővé, ami a gyáraknak és alkalmazottaiknak munkaalkalmat adna, és egyben jelentős tüzelőanyag-megtakarítást is eredményezne. Az akkori körülmények még a javaslattal való foglalkozást sem tették lehetővé.
Bánkinak több olyan elgondolása is volt, amelyek a szabadalmi bejelentés és tervezgetés állapotánál tovább nem jutottak. Megemlítésük csupán szerzőjük sokoldalúságát és fáradhatatlan munkásságának bemutatását szolgálja. Ilyen volt többek között az árapály munkavégzésre való kihasználásának gondolata. Az ár-apályból nyerhető energiát hidraulikus kompresszor útján akarta hasznosítani, melyet Bowing angol mérnökkel együtt szabadalmaztatott is. A kompresszorban a járókerékről kilépő víz mozgási energiáját hasznosította anélkül, hogy azt közben nyomássá változtatta volna. A kompresszor azonban csak elgondolás maradt.
