Як хуткааднаўляльная крыніца энергіі, гідраэнергія звычайна выконвае ролю рэгулявання пікавых нагрузак і рэгулявання частаты ў электрасетцы, што азначае, што гідраагрэгаты часта павінны працаваць ва ўмовах, якія адрозніваюцца ад праектных. Аналіз вялікай колькасці выпрабавальных дадзеных паказвае, што пры працы турбіны ў непраектных умовах, асабліва пры частковай нагрузцы, у яе адсмоктвальнай трубе ўзнікаюць моцныя пульсацыі ціску. Нізкая частата гэтых пульсацый ціску негатыўна ўплывае на стабільную працу турбіны і бяспеку агрэгата і майстэрні. Таму пульсацыі ціску ў адсмоктвальнай трубе выклікалі шырокую заклапочанасць у прамысловасці і навуковых колах.
З таго часу, як праблема пульсацый ціску ў адсмоктвальнай трубе турбіны была ўпершыню прапанавана ў 1940 годзе, яна абмяркоўвалася многімі навукоўцамі. У цяперашні час навукоўцы ў цэлым лічаць, што пульсацыі ціску ў адсмоктвальнай трубе пры частковай нагрузцы выкліканыя рухам спіральнага віхуру ў ёй; існаванне віхуру робіць размеркаванне ціску па папярочным сячэнні адсмоктвальнай трубы нераўнамерным, і разам з кручэннем віхравага пояса асіметрычнае поле ціску таксама круціцца, у выніку чаго ціск перыядычна змяняецца з часам, утвараючы пульсацыі ціску. Спіральны віхар выкліканы закручаным патокам на ўваходзе ў адсмоктвальную трубу пры частковай нагрузцы (г.зн., маецца тангенцыяльны кампанент хуткасці). Бюро меліярацыі ЗША правяло эксперыментальнае даследаванне завірвання ў адсмоктвальнай трубе і прааналізавала форму і паводзіны віхуру пры розных ступенях завірвання. Вынікі паказваюць, што толькі калі ступень завірвання дасягне пэўнага ўзроўню, у адсмоктвальнай трубе з'явіцца спіральная віхравая паласа. Спіральны віхор з'яўляецца пры частковай нагрузцы, таму толькі пры адноснай хуткасці патоку (Q/Qd, Qd - разліковая хуткасць патоку) падчас працы турбіны ў дыяпазоне ад 0,5 да 0,85 у адсмоктвальнай трубе з'яўляюцца моцныя пульсацыі ціску. Частата асноўнага кампанента пульсацый ціску, выкліканых віхравым поясам, адносна нізкая, што эквівалентна 0,2-0,4 частаце кручэння рабочага калонкі, і чым меншы Q/Qd, тым вышэй частата пульсацый ціску. Акрамя таго, пры ўзнікненні кавітацыі паветраныя бурбалкі, якія ўтвараюцца ў віхуры, павялічваюць памер віхуры і робяць пульсацыі ціску больш інтэнсіўнымі, а частата пульсацый ціску таксама змяняецца.
Ва ўмовах частковай нагрузкі пульсацыі ціску ў адсмоктвальнай трубе могуць ствараць вялікую пагрозу для стабільнай і бяспечнай працы гідраагрэгата. Для падаўлення гэтых пульсацый ціску было прапанавана шмат ідэй і метадаў, такіх як устаноўка рэбраў на сценцы адсмоктвальнай трубы і вентыляцыя ў адсмоктвальнай трубе - дзве эфектыўныя меры. Нішы і інш. выкарыстоўвалі эксперыментальныя і лікавыя метады для вывучэння ўплыву рэбраў на пульсацыі ціску ў адсмоктвальнай трубе, у тым ліку ўплыў розных тыпаў рэбраў, уплыў колькасці рэбраў і іх месца ўстаноўкі. Вынікі паказваюць, што ўстаноўка рэбраў можа значна паменшыць эксцэнтрысітэт віхуры і паменшыць пульсацыі ціску. Дзмітрый і інш. таксама выявілі, што ўстаноўка рэбраў можа паменшыць амплітуду пульсацый ціску на 30-40%. Вентыляцыя ад цэнтральнай адтуліны галоўнага вала да адсмоктвальнай трубы таксама з'яўляецца эфектыўным метадам падаўлення пульсацый ціску. Ступень эксцэнтрысітэту віхуры. Акрамя таго, Нішы і інш. таксама спрабавалі вентыляваць адсмоктвальную трубку праз невялікія адтуліны на паверхні рэбра і выявілі, што гэты метад можа падавіць пульсацыі ціску, і колькасць неабходнага паветра вельмі малая, калі рэбро не можа функцыянаваць.
Час публікацыі: 09 жніўня 2022 г.
