Epekto sa pagdugang og mga palikpik sa bungbong sa draft tube sa pressure pulsation sa Francis turbine

Isip usa ka paspas nga tubag nga tinubdan sa renewable energy, ang hydropower kasagaran adunay papel sa peak regulation ug frequency regulation sa power grid, nga nagpasabot nga ang mga hydropower unit kanunay nga kinahanglan nga mo-operate ubos sa mga kondisyon nga lahi sa design conditions. Pinaagi sa pag-analisar sa daghang test data, gipunting nga kung ang turbine mo-operate ubos sa non-design conditions, ilabi na ubos sa partial load conditions, kusog nga pressure pulsation ang makita sa draft tube sa turbine. Ang ubos nga frequency niining pressure pulsation makaapekto sa lig-on nga operasyon sa turbine ug sa kaluwasan sa unit ug workshop. Busa, ang pressure pulsation sa draft tube kaylap nga gikabalak-an sa industriya ug akademya.

Sukad nga ang problema sa pressure pulsation sa draft tube sa usa ka turbine unang gisugyot niadtong 1940, ang hinungdan niini gikabalak-an ug gihisgutan sa daghang mga eskolar. Sa pagkakaron, ang mga eskolar sa kinatibuk-an nagtuo nga ang pressure pulsation sa draft tube ubos sa partial load conditions gipahinabo sa spiral vortex movement sa draft tube; ang paglungtad sa vortex naghimo sa pressure distribution sa cross section sa draft tube nga dili patas, ug uban sa rotation sa vortex belt, ang asymmetric pressure field nagtuyok usab, hinungdan nga ang pressure mausab matag karon ug unya, nga nagporma og pressure pulsation. Ang helical vortex gipahinabo sa swirling flow sa draft tube inlet ubos sa partial load conditions (ie, adunay tangential component sa velocity). Ang US Bureau of Reclamation nagpahigayon og experimental study sa swirl sa draft tube, ug gi-analisa ang porma ug kinaiya sa vortex ubos sa lain-laing swirl degrees. Ang mga resulta nagpakita nga kon ang swirl degree makaabot sa usa ka piho nga lebel, ang spiral vortex band makita sa draft tube. Ang helical vortex makita ubos sa partial load conditions, busa kon ang relative flow rate (Q/Qd, Qd ang design point flow rate) sa turbine operation anaa sa taliwala sa 0.5 ug 0.85, ang grabeng pressure pulsation makita sa draft tube. Ang frequency sa main component sa pressure pulsation nga gipahinabo sa vortex belt medyo ubos, nga katumbas sa 0.2 ngadto sa 0.4 ka pilo sa rotational frequency sa runner, ug kon mas gamay ang Q/Qd, mas taas ang pressure pulsation frequency. Dugang pa, kon mahitabo ang cavitation, ang mga bula sa hangin nga namugna sa vortex mopadako sa gidak-on sa vortex ug mopakusog sa pressure pulsation, ug ang frequency sa pressure pulsation mausab usab.
Ubos sa partial load conditions, ang pressure pulsation sa draft tube mahimong dakong hulga sa lig-on ug luwas nga operasyon sa hydroelectric unit. Aron mapugngan kini nga pressure pulsation, daghang mga ideya ug pamaagi ang gisugyot, sama sa pagbutang og mga fins sa bungbong sa draft tube ug ang pag-ventilate niini ngadto sa draft tube duha ka epektibong lakang. Si Nishi et al. migamit og experimental ug numerical nga mga pamaagi aron tun-an ang epekto sa mga fins sa pressure pulsation sa draft tube, lakip ang mga epekto sa lain-laing klase sa fins, ang mga epekto sa gidaghanon sa mga fins ug ang ilang mga posisyon sa pag-instalar. Ang mga resulta nagpakita nga ang pag-instalar og mga fins makapakunhod pag-ayo sa eccentricity sa vortex ug makapakunhod sa pressure pulsation. Nakita usab ni Dmitry et al. nga ang pag-instalar og mga fins makapakunhod sa amplitude sa pressure pulsation og 30% ngadto sa 40%. Ang bentilasyon gikan sa central hole sa main shaft ngadto sa draft tube usa usab ka epektibong pamaagi aron mapugngan ang pressure pulsation. Ang degree sa eccentricity sa vortex. Dugang pa, si Nishi et al. misulay usab sa pagpahangin sa draft tube pinaagi sa gagmay nga mga buho sa ibabaw sa palikpik, ug nakit-an nga kini nga pamaagi makapugong sa pagpitik sa presyur ug ang gidaghanon sa hangin nga gikinahanglan gamay ra kaayo kung ang palikpik dili molihok.