As in rappe duorsume enerzjyboarne spilet wetterkrêft meastal de rol fan pykregeling en frekwinsjeregeling yn it stroomnet, wat betsjut dat wetterkrêft-ienheden faak moatte operearje ûnder omstannichheden dy't ôfwike fan 'e ûntwerpomstannichheden. Troch in grut oantal testgegevens te analysearjen, wurdt derop wiisd dat as de turbine wurket ûnder net-ûntwerpomstannichheden, foaral ûnder diellastomstannichheden, sterke drukpulsaasjes sille ferskine yn 'e trekbuis fan' e turbine. De lege frekwinsje fan dizze drukpulsaasjes sil in negative ynfloed hawwe op 'e stabile wurking fan' e turbine en de feiligens fan 'e ienheid en workshop. Dêrom is de drukpulsaasjes fan 'e trekbuis breed besoarge troch de yndustry en akademy.
Sûnt it probleem fan drukpulsaasje yn 'e trekbuis fan in turbine foar it earst foarsteld waard yn 1940, is de oarsaak troch in protte gelearden besprutsen en oanpakt. Op it stuit leauwe gelearden oer it algemien dat de drukpulsaasje fan 'e trekbuis ûnder dielbelaste omstannichheden feroarsake wurdt troch de spiraalfoarmige draaikolkbeweging yn 'e trekbuis; it bestean fan 'e draaikolk makket de drukferdieling op 'e dwersdoorsnede fan 'e trekbuis ûngelikense, en mei de rotaasje fan 'e draaikolkriem draait ek it asymmetryske drukfjild, wêrtroch't de druk periodyk feroaret mei de tiid, wêrtroch drukpulsaasje ûntstiet. De spiraalfoarmige draaikolk wurdt feroarsake troch de draaiende stream by de ynlaat fan 'e trekbuis ûnder dielbelaste omstannichheden (d.w.s. d'r is in tangensiële komponint fan snelheid). It Amerikaanske Bureau of Reclamation hat in eksperimintele stúdzje útfierd oer de draaikolk yn 'e trekbuis, en de foarm en it gedrach fan 'e draaikolk ûnder ferskate draaigraden analysearre. De resultaten litte sjen dat allinich as de draaikolkgraad in bepaald nivo berikt, de spiraalfoarmige draaikolkbân yn 'e trekbuis ferskynt. De helikale draaikolk ferskynt ûnder dielbelesting, dus allinich as de relative streamsnelheid (Q/Qd, Qd is de ûntwerppuntstreamsnelheid) fan 'e turbineoperaasje tusken 0,5 en 0,85 leit, sil swiere drukpulsaasje yn 'e trekbuis ferskine. De frekwinsje fan 'e haadkomponint fan' e drukpulsaasje feroarsake troch de draaikolkriem is relatyf leech, wat lykweardich is oan 0,2 oant 0,4 kear de rotaasjefrekwinsje fan 'e runner, en hoe lytser de Q/Qd, hoe heger de drukpulsaasjefrekwinsje. Derneist, as kavitaasje optreedt, sille de luchtbellen dy't yn 'e draaikolk generearre wurde de grutte fan' e draaikolk fergrutsje en de drukpulsaasje yntinsiver meitsje, en de frekwinsje fan 'e drukpulsaasje sil ek feroarje.
Under dielbelaste omstannichheden kin de drukpulsaasje yn 'e trekbuis in grutte bedriging foarmje foar de stabile en feilige wurking fan 'e wetterkrêftsintrale. Om dizze drukpulsaasje te ûnderdrukken, binne in protte ideeën en metoaden foarsteld, lykas it ynstallearjen fan finnen oan 'e muorre fan' e trekbuis en fentilaasje yn 'e trekbuis binne twa effektive maatregels. Nishi et al. brûkten eksperimintele en numerike metoaden om it effekt fan finnen op 'e drukpulsaasje fan' e trekbuis te bestudearjen, ynklusyf de effekten fan ferskate soarten finnen, de effekten fan it oantal finnen en har ynstallaasjeposysjes. De resultaten litte sjen dat de ynstallaasje fan finnen de eksintrisiteit fan 'e draaikolk signifikant kin ferminderje en de drukpulsaasje kin ferminderje. Dmitry et al. fûnen ek dat de ynstallaasje fan finnen de amplitude fan drukpulsaasje mei 30% oant 40% kin ferminderje. Ventilaasje fan it sintrale gat fan 'e haadas nei de trekbuis is ek in effektive metoade om drukpulsaasje te ûnderdrukken. De mjitte fan eksintrisiteit fan 'e draaikolk. Derneist hawwe Nishi et al. besocht ek de trekbuis te fentilearjen troch lytse gatten op it oerflak fan 'e fin, en fûn dat dizze metoade de drukpulsaasje ûnderdrukke kin en de hoemannichte lucht dy't nedich is tige lyts is as de fin net funksjonearje kin.
Pleatsingstiid: 9 augustus 2022
