As 'n vinnig-reaksie hernubare energiebron speel hidrokrag gewoonlik die rol van piekregulering en frekwensieregulering in die kragnetwerk, wat beteken dat hidrokrageenhede dikwels onder toestande moet werk wat van die ontwerptoestande afwyk. Deur 'n groot aantal toetsdata te analiseer, word daarop gewys dat wanneer die turbine onder nie-ontwerptoestande werk, veral onder gedeeltelike lastoestande, sterk drukpulsasies in die trekpyp van die turbine sal verskyn. Die lae frekwensie van hierdie drukpulsasies sal die stabiele werking van die turbine en die veiligheid van die eenheid en werkswinkel nadelig beïnvloed. Daarom is die drukpulsasies van die trekpyp wyd besorg deur die bedryf en akademici.
Sedert die probleem van drukpulsasie in die trekpyp van 'n turbine die eerste keer in 1940 voorgestel is, is die oorsaak deur baie geleerdes bespreek en bekommer. Tans glo geleerdes oor die algemeen dat die drukpulsasie van die trekpyp onder gedeeltelike lastoestande veroorsaak word deur die spiraalvormige draaikolkbeweging in die trekpyp; die bestaan van die draaikolk maak die drukverspreiding op die dwarssnit van die trekpyp oneweredig, en met die rotasie van die draaikolkband roteer die asimmetriese drukveld ook, wat veroorsaak dat die druk periodiek met verloop van tyd verander en drukpulsasie vorm. Die heliese draaikolk word veroorsaak deur die wervelende vloei by die trekpypinlaat onder gedeeltelike lastoestande (d.w.s. daar is 'n tangensiële komponent van snelheid). Die Amerikaanse Buro vir Herwinning het 'n eksperimentele studie oor die draaikolk in die trekpyp gedoen en die draaikolkvorm en -gedrag onder verskillende draaikolkgrade geanaliseer. Die resultate toon dat slegs wanneer die draaikolkgraad 'n sekere vlak bereik, die spiraalvormige draaikolkband in die trekpyp sal verskyn. Die heliese vortex verskyn onder gedeeltelike ladingstoestande, dus slegs wanneer die relatiewe vloeitempo (Q/Qd, Qd is die ontwerppuntvloeitempo) van die turbinewerking tussen 0.5 en 0.85 is, sal erge drukpulsasie in die trekpyp verskyn. Die frekwensie van die hoofkomponent van die drukpulsasie wat deur die vortexband veroorsaak word, is relatief laag, wat gelykstaande is aan 0.2 tot 0.4 keer die rotasiefrekwensie van die loper, en hoe kleiner die Q/Qd, hoe hoër die drukpulsasiefrekwensie. Boonop, wanneer kavitasie plaasvind, sal die lugborrels wat in die vortex gegenereer word, die grootte van die vortex vergroot en die drukpulsasie meer intens maak, en die frekwensie van die drukpulsasie sal ook verander.
Onder gedeeltelike lastoestande kan die drukpulsasie in die trekpyp 'n groot bedreiging inhou vir die stabiele en veilige werking van die hidroëlektriese eenheid. Om hierdie drukpulsasie te onderdruk, is baie idees en metodes voorgestel, soos die installering van vinne op die wand van die trekpyp en ventilasie in die trekpyp as twee effektiewe maatreëls. Nishi et al. het eksperimentele en numeriese metodes gebruik om die effek van vinne op die drukpulsasie van die trekpyp te bestudeer, insluitend die effekte van verskillende tipes vinne, die effekte van die aantal vinne en hul installasieposisies. Die resultate toon dat die installering van vinne die eksentrisiteit van die draaikolk aansienlik kan verminder en die drukpulsasie kan verminder. Dmitry et al. het ook bevind dat die installering van vinne die amplitude van drukpulsasie met 30% tot 40% kan verminder. Ventilasie vanaf die sentrale gat van die hoofas na die trekpyp is ook 'n effektiewe metode om drukpulsasie te onderdruk. Die graad van eksentrisiteit van die draaikolk. Daarbenewens het Nishi et al. het ook probeer om die trekpyp deur klein gaatjies op die oppervlak van die vin te ventileer, en gevind dat hierdie metode die drukpulsasie kan onderdruk en die hoeveelheid lug wat benodig word, baie klein is wanneer die vin nie kan funksioneer nie.
Plasingstyd: 9 Augustus 2022
