Kiel rapide respondanta renovigebla energifonto, akvoenergio kutime ludas la rolon de pinta reguligo kaj frekvencreguligo en la elektra reto, kio signifas, ke akvoenergiaj unuoj ofte bezonas funkcii sub kondiĉoj, kiuj devias de la projektitaj kondiĉoj. Analizante grandan nombron da testaj datumoj, oni rimarkigas, ke kiam la turbino funkcias sub ne-projektitaj kondiĉoj, precipe sub partaj ŝarĝaj kondiĉoj, forta prempulsado aperos en la tira tubo de la turbino. La malalta frekvenco de ĉi tiu prempulsado negative influos la stabilan funkciadon de la turbino kaj la sekurecon de la unuo kaj laborejo. Tial, la prempulsado de la tira tubo estas vaste zorgigita de la industrio kaj akademio.
De kiam la problemo de prempulsado en la tira tubo de turbino unue estis proponita en 1940, la kaŭzo estis koncernita kaj diskutita de multaj akademiuloj. Nuntempe, akademiuloj ĝenerale kredas, ke la prempulsado de la tira tubo sub partaj ŝarĝaj kondiĉoj estas kaŭzita de la spirala vortica movado en la tira tubo; la ekzisto de la vortico igas la premdistribuon sur la transversa sekco de la tira tubo malebena, kaj kun la rotacio de la vortica zono, la nesimetria premkampo ankaŭ rotacias, kaŭzante ke la premo periode ŝanĝiĝas kun la tempo, formante prempulsadon. La helikforma vortico estas kaŭzita de la kirla fluo ĉe la enirejo de la tira tubo sub partaj ŝarĝaj kondiĉoj (t.e., ekzistas tangenta komponanto de rapido). La Usona Agentejo pri Reakiro faris eksperimentan studon pri la kirlo en la tira tubo, kaj analizis la vortican formon kaj konduton sub malsamaj kirlogradoj. La rezultoj montras, ke nur kiam la kirlogrado atingas certan nivelon, la spirala vortica bendo aperos en la tira tubo. La helikforma vortico aperas sub partaj ŝarĝkondiĉoj, do nur kiam la relativa flukvanto (Q/Qd, Qd estas la projektita punkta flukvanto) de la turbinofunkciado estas inter 0.5 kaj 0.85, severa prempulsado aperos en la spira tubo. La frekvenco de la ĉefa komponanto de la prempulsado induktita de la vortica zono estas relative malalta, kio egalas al 0.2 ĝis 0.4-oble la rotacia frekvenco de la kurejo, kaj ju pli malgranda estas la Q/Qd, des pli alta estas la prempulsadfrekvenco. Krome, kiam okazas kavitacio, la aervezikoj generitaj en la vortico pligrandigas la vorticon kaj intensigas la prempulsadon, kaj la frekvenco de la prempulsado ankaŭ ŝanĝiĝas.
Sub partaj ŝarĝkondiĉoj, la prempulsado en la spirtubo povas prezenti grandan minacon al la stabila kaj sekura funkciado de la hidroelektra unuo. Por subpremi ĉi tiun prempulsadon, multaj ideoj kaj metodoj estis proponitaj, kiel ekzemple instali naĝilojn sur la muron de la spirtubo kaj ventoli en la spirtubon estas du efikaj rimedoj. Nishi kaj aliaj uzis eksperimentajn kaj nombrajn metodojn por studi la efikon de naĝiloj sur la prempulsadon de la spirtubo, inkluzive de la efikoj de malsamaj specoj de naĝiloj, la efikoj de la nombro de naĝiloj kaj iliaj instalaj pozicioj. La rezultoj montras, ke la instalado de naĝiloj povas signife redukti la ekscentrecon de la vortico kaj redukti la prempulsadon. Dmitry kaj aliaj ankaŭ trovis, ke la instalado de naĝiloj povas redukti la amplitudon de la prempulsado je 30% ĝis 40%. Ventolado de la centra truo de la ĉefa ŝafto al la spirtubo ankaŭ estas efika metodo por subpremi prempulsadon. La grado de ekscentreco de la vortico. Krome, Nishi kaj aliaj... ankaŭ provis ventoli la trablovujon tra malgrandaj truoj sur la surfaco de la naĝilo, kaj trovis, ke ĉi tiu metodo povas subpremi la prempulsadon kaj la kvanto da aero bezonata estas tre malgranda kiam la naĝilo ne povas funkcii.
Afiŝtempo: 9-a de aŭgusto 2022
