ამოცნობა ტუმბოს აკუმულატორის ელექტროსადგურის ერთეულების შეწოვის სიმაღლის შერჩევისას

ტუმბო-აკუმულატორის ელექტროსადგურის შეწოვის სიმაღლე პირდაპირ გავლენას მოახდენს ელექტროსადგურის გადამისამართების სისტემასა და ელექტროსადგურის განლაგებაზე, ხოლო ზედაპირული გათხრების სიღრმის მოთხოვნამ შეიძლება შეამციროს ელექტროსადგურის შესაბამისი სამოქალაქო მშენებლობის ხარჯები; თუმცა, ეს ასევე გაზრდის კავიტაციის რისკს ტუმბოს მუშაობის დროს, ამიტომ ელექტროსადგურის ადრეული დამონტაჟების დროს სიმაღლის შეფასების სიზუსტე ძალიან მნიშვნელოვანია. ტუმბო-ტურბინის ადრეული გამოყენების პროცესში აღმოჩნდა, რომ ტუმბოს მუშაობის პირობებში მორბენალი კავიტაცია უფრო სერიოზული იყო, ვიდრე ტურბინის მუშაობის პირობებში. დიზაინში ზოგადად ითვლება, რომ თუ ტუმბოს მუშაობის პირობებში კავიტაციის მოთხოვნა დაკმაყოფილებულია, ტურბინის მუშაობის მოთხოვნაც დაკმაყოფილებულია.

შერეული ნაკადის ტუმბოს ტურბინის შეწოვის სიმაღლის შერჩევა ძირითადად ორ პრინციპს ეფუძნება:
პირველ რიგში, ეს უნდა განხორციელდეს იმ პირობით, რომ წყლის ტუმბოს მუშაობის პირობებში არ უნდა იყოს კავიტაცია; მეორეც, ერთეული დატვირთვის უარყოფის გარდამავალი პროცესის დროს წყლის სვეტის გამოყოფა არ შეიძლება მოხდეს მთელ წყლის მიწოდების სისტემაში.
ზოგადად, სპეციფიკური სიჩქარე პროპორციულია ლიანდაგის კავიტაციის კოეფიციენტისა. სპეციფიკური სიჩქარის ზრდასთან ერთად, ლიანდაგის კავიტაციის კოეფიციენტიც იზრდება და კავიტაციის შესრულება მცირდება. შეწოვის სიმაღლის ემპირიულ გამოთვლით მნიშვნელობასთან და გამწევი მილის ვაკუუმის ხარისხის გამოთვლით მნიშვნელობასთან ერთად ყველაზე სახიფათო გარდამავალი პროცესის პირობებში და იმის გათვალისწინებით, რომ სამოქალაქო გათხრების მაქსიმალურად დაზოგვის წინაპირობიდან გამომდინარე, აგრეგატს აქვს საკმარისი ჩაძირვის სიღრმე აგრეგატის უსაფრთხო და სტაბილური მუშაობის უზრუნველსაყოფად.

მაღალი წნევის მქონე ტუმბო-ტურბინის ჩაძირვის სიღრმე განისაზღვრება ტუმბო-ტურბინის კავიტაციის არარსებობის და სხვადასხვა გარდამავალი პერიოდის დროს გამწოვი მილის წყლის სვეტის გამოყოფის არარსებობის მიხედვით. ტუმბო-აკუმულატორულ ელექტროსადგურებში ტუმბო-ტურბინების ჩაძირვის სიღრმე ძალიან დიდია, ამიტომ აგრეგატების მონტაჟის სიმაღლე დაბალია. ჩინეთში ექსპლუატაციაში შესულ ელექტროსადგურებში, როგორიცაა სილონგის ტბორი, გამოყენებული მაღალი წნევის მქონე აგრეგატების შეწოვის სიმაღლე - 75 მ-ია, მაშინ როდესაც 400-500 მ წყლის წნევის მქონე ელექტროსადგურების უმეტესობის შეწოვის სიმაღლე დაახლოებით - 70-დან - 80 მ-მდეა, ხოლო 700 მ წყლის წნევის შეწოვის სიმაღლე დაახლოებით - 100 მ-ია.
ტუმბოს ტურბინის დატვირთვის უარყოფის პროცესის დროს, წყლის დარტყმის ეფექტი მნიშვნელოვნად ამცირებს გამწევი მილის მონაკვეთის საშუალო წნევას. დატვირთვის უარყოფის გარდამავალი პროცესის დროს მორბენალი მილის სიჩქარის სწრაფი ზრდით, მორბენალი მილის გამოსასვლელი მონაკვეთის გარეთ ჩნდება ძლიერი მბრუნავი წყლის ნაკადი, რაც მონაკვეთის ცენტრალურ წნევას გარე წნევაზე დაბალს ხდის. მიუხედავად იმისა, რომ მონაკვეთის საშუალო წნევა მაინც აღემატება წყლის აორთქლების წნევას, ცენტრის ადგილობრივი წნევა შეიძლება იყოს წყლის აორთქლების წნევაზე დაბალი, რაც იწვევს წყლის სვეტის გამოყოფას. ტუმბოს ტურბინის გარდამავალი პროცესის რიცხვითი ანალიზისას შესაძლებელია მხოლოდ მილის თითოეული მონაკვეთის საშუალო წნევის მოცემა. მხოლოდ დატვირთვის უარყოფის გარდამავალი პროცესის სრული სიმულაციური ტესტით შეიძლება განისაზღვროს ადგილობრივი წნევის ვარდნა, რათა თავიდან იქნას აცილებული წყლის სვეტის გამოყოფის ფენომენი გამწევ მილში.
მაღალი წნევის ტუმბო-ტურბინის ჩაძირვის სიღრმე არა მხოლოდ ეროზიის საწინააღმდეგო მოთხოვნებს უნდა აკმაყოფილებდეს, არამედ უნდა უზრუნველყოფდეს, რომ გამწოვი მილის წყლის სვეტი არ გაიყოს სხვადასხვა გარდამავალი პროცესების დროს. ზემაღალი წნევის ტუმბო-ტურბინა იყენებს დიდ ჩაძირვის სიღრმეს, რათა თავიდან აიცილოს წყლის სვეტის გამოყოფა გარდამავალი პროცესის დროს და უზრუნველყოს წყლის გადამისამართების სისტემისა და ელექტროსადგურის აგრეგატების უსაფრთხოება. მაგალითად, გეიეჩუანის ტუმბო-შენახვის ელექტროსადგურის მინიმალური ჩაძირვის სიღრმეა -98 მ, ხოლო შენლიუჩუანის ტუმბო-შენახვის ელექტროსადგურის მინიმალური ჩაძირვის სიღრმეა -104 მ. ადგილობრივი ჯისის ტუმბო-შენახვის ელექტროსადგური არის -85 მ, დუნჰუას - -94 მ, ჩანგლონგშანის - -94 მ და იანძიანგის - 100 მ.
ერთი და იგივე ტუმბოს ტურბინის შემთხვევაში, რაც უფრო მეტად გადაუხვევს ის ოპტიმალურ სამუშაო პირობებს, მით უფრო მეტად განიცდის კავიტაციის ინტენსივობას. მაღალი ამწევი ძალისა და მცირე ნაკადის მუშაობის პირობებში, ნაკადის მილების უმეტესობას აქვს დიდი დადებითი შეტევის კუთხე და კავიტაცია ადვილად წარმოიქმნება პირების შემწოვი ზედაპირის უარყოფითი წნევის არეალში; დაბალი ამწევი ძალისა და დიდი ნაკადის პირობებში, პირების წნევის ზედაპირის უარყოფითი შეტევის კუთხე დიდია, რაც ადვილად იწვევს ნაკადის გამოყოფას, რაც იწვევს პირების წნევის ზედაპირის კავიტაციის ეროზიას. ზოგადად, კავიტაციის კოეფიციენტი შედარებით დიდია დიდი წნევის ცვლილების დიაპაზონის მქონე ელექტროსადგურისთვის და დაბალი ინსტალაციის სიმაღლე აკმაყოფილებს მოთხოვნას, რომ დაბალი ამწევი ძალისა და მაღალი ამწევი ძალის პირობებში მუშაობის დროს კავიტაცია არ მოხდეს. ამიტომ, თუ წყლის დაწნევა მნიშვნელოვნად იცვლება, შეწოვის სიმაღლე შესაბამისად გაიზრდება პირობების დასაკმაყოფილებლად. მაგალითად, QX-ის ჩაძირვის სიღრმე არის -66 მ, ხოლო MX-68 მ. რადგან MX-ის წყლის დაწნევის ვარიაცია უფრო დიდია, უფრო რთულია MX-ის რეგულირება და გარანტირება.

ცნობილია, რომ ზოგიერთ უცხოურ ტუმბო-აკუმულატორულ ელექტროსადგურში წყლის სვეტის გამოყოფა მოხდა. მწარმოებელში ჩატარდა იაპონური მაღალი წნევის ტუმბო-ტურბინის გარდამავალი პროცესის სრული სიმულაციური მოდელის ტესტირება და წყლის სვეტის გამოყოფის ფენომენი სიღრმისეულად იქნა შესწავლილი ტუმბო-ტურბინის დამონტაჟების სიმაღლის დასადგენად. ტუმბო-აკუმულატორული ელექტროსადგურების ყველაზე რთული პრობლემა სისტემის უსაფრთხოებაა. აუცილებელია იმის უზრუნველყოფა, რომ სპირალური კორპუსის წნევის მატება და კუდის წყლის უარყოფითი წნევა უსაფრთხო დიაპაზონში იყოს ექსტრემალურ სამუშაო პირობებში და უზრუნველყოფილი იყოს, რომ ჰიდრავლიკური მუშაობა მიაღწიოს პირველი კლასის დონეს, რაც უფრო დიდ გავლენას ახდენს ჩაძირვის სიღრმის შერჩევაზე.