Her çiqas rêça turbîna Francis cihê sereke ye ji bo veguherandina enerjiya hîdrolîk bo karê mekanîkî, beşek girîng a karîgeriya giştî ya turbînê bi pêkhateyek ku piştî rêça turbînê ye ve girêdayî ye: lûleya kişandinê. Di turbîna Francis a celebê Forster de, sêwiranek ji bo sepanên serê navîn ên taybetî hatî çêkirin, lûleya kişandinê rolek krîtîk û ne-pasîf dilîze. Ev gotar prensîb, mekanîzma û girîngiya vegerandina enerjiya kînetîk a ku ji hêla lûleya kişandinê ve tê kirin vedikole, rave dike ka ew çawa leza ava mayî vediguherîne serê zexta bikêrhatî, bi vî rengî derana net û aramiya xebitandinê ya turbînê zêde dike.
1. Pêşgotin: Pirsgirêka Enerjiya Kînetîk a Mayînde
Dema ku ava bi zexta bilind di nav perdeyên rêber re derbas dibe û li ser perrên qurkirî yên rêça Francis dikeve, ew piraniya zext û enerjiya xwe ya kînetîk radest dike. Lêbelê, ava ku ji rêça Francis derdikeve hîn jî xwedî leza mîhwerî ya girîng e, ku enerjiya kînetîk temsîl dike ku ger rasterast di nav rêça jêrîn de were berdan dê bihata xerckirin. Lûleya kişandinê, ku pir caran wekî lûleyek derxistinê ya hêsan tê dîtin, di rastiyê de belavkerek sofîstîke ye ku ji bo vegerandina vê enerjiya mayî hatî çêkirin. Di sêwirana Forster Francis de, ev pêkhate bi taybetî ji bo zêdekirina performansê di nav benda xebitandinê ya armanckirî de hatî çêtir kirin.
2. Prensîba Xebatê: Ji Lezayê Ber bi Zextê
Fonksiyona bingehîn a lûleya kişandinê ji hêla prensîba parastina enerjiyê (Teorema Bernoulli) û bandora belavker ve tê rêvebirin.
Çalakiya Belavkerê: Lûleya kişandina Forster bi gelemperî lûleyek qurmiçî ye û hêdî hêdî berfireh dibe. Ev qada xaçerêya zêde dibe sedema hêdîbûna herikîna ava derketî.
Vegerandina Zextê: Li gorî prensîba Bernoulli, ji bo şilavek di herikîna sabît de, kêmbûna leza serê (v²/2g) dibe sedema zêdebûna serê zextê, bi şertê ku windahiyên enerjiyê kêm bibin. Geometrîya lûleya kişandinê vê veguherînê hêsan dike.
Çêkirina Serê Mijandinê: Ya girîng, bi kêmkirina bi bandor a zextê li derketina rêhesinê (çêkirina herêmeke zexta jêr-atmosferîk), lûleya kişandinê bi bandor serê net ê ku li ser turbînê bandor dike zêde dike. Ev "serê mijandinê" dihêle ku turbîn li jor asta ava dûvikê bêyî cezayê performansê were saz kirin, lêçûnên kolandinê kêm dike û lênêrînê hêsan dike. Serê tevahî yê bikêrhatî dibe cudahiya di navbera serê ketinê û serê dûvikê de, digel vegerandina zextê ya ku ji hêla lûleya kişandinê ve tê peyda kirin.
3. Mekanîzma Vegerandina Enerjiya Kînetîk: Pêvajoyek Gav bi Gav
Pêvajoya vegerandinê di nav turbîneke Forster Francis a şafta vertîkal a standard de bi lûleyeke kişandinê ya bi şêweyê mil dikare wiha were vegotin:
Ketin: Av, bi leza mîhwera bilind û zexta nizm, ji rêçê derdikeve û dikeve beşa konî ya vertîkal a lûleya kişandinê.
Hêdîbûn û Vegerandina Pêşîn: Di beşa konîk de, qada herikînê berfireh dibe, hêdîbûna herikînê û qonaxa yekem a vegerandina zextê dest pê dike.
Guhertina Arasteyê: Herikîn di beşa mil de bi nermî 90 pileyan dizivire. Xwarbûneke baş-dîzaynkirî ji bo kêmkirina zivirandin û veqetandina herikînê, ku dibe sedema windabûna enerjiyê, girîng e.
Belavbûna Dawî: Di beşa derketina horizontal (an "belavker") de, qada herikînê bêtir fireh dibe, û pêvajoya hêdîbûnê temam dike. Leza avê berî ku bi aramî bikeve nav rêça jêrîn, digihîje asta herî kêm.
Encam: Zexta li derketina turbînê ji zexta ber bi jêr ve kêmtir tê hiştin. Ev cudahiya zextê ji ava ku di turbînê re derbas dibe bêtir enerjiyê dikişîne, û rasterast derana hêza turbînê zêde dike. Enerjiya ku tê vegerandin ji nû ve nayê hilberandin lê ji tiştê ku dê winda bibûya tê vegerandin.
4. Nirxandin û Zehmetiyên Sêwiranê
Optimîzekirina lûleya kişandinê ji bo vegerandina enerjiya kînetîk a herî zêde hevsengkirina çend faktoran digire nav xwe:
Goşeya Cûdahiyê: Goşeya berfirehbûna konê divê têra xwe hêdî hêdî be (bi gelemperî 5-10 pile) da ku pêşî li veqetandina herikînê ji dîwaran bigire, ku ev jî dibe sedema girên aloz û windabûna enerjiyê.
Xurbûn û Jeometrî: Divê mil bi awayekî herî kêm rê li ber herikînê bigire û gir û gir jî çênebe. Dînamîkên Şilavên Hesabkerî (CFD) ji bo modelkirin û baştirkirina vê herikîna tevlihev a 3D bi berfirehî tê bikar anîn.
Rîska Kavîtasyonê: Herêma zexta nizm a li derketina rêhesinê û ketina lûleya kişandinê cihê sereke yê kavîtasyonê ye. Sêwirandin û hilbijartina materyalê bi baldarî, digel parastina turbînê li jor "koefîsyenta kavîtasyonê" ya krîtîk, ji bo pêşîgirtina li qulên zirardar ên li ser rûyên rêhesinê û lûleya kişandinê girîng in.
Xebitandina Parçe-Bar: Di barên ji sêwiranê dûr de, herikînên girover û nearam (mînak, têlek girover a helîkal a serdest) dikarin di lûleya kişandinê de çêbibin, ku bibin sedema pulsasyonên zextê, lerizîn û kêmbûna karîgeriyê. Taybetmendiyên sêwiranê yên wekî stabîlîzatorên herikînê an jî perik carinan têne bikar anîn da ku vê yekê kêm bikin.
5. Encam: Teserûfa Enerjiyê ya Pêwîst
Di encamê de, lûleya kişandinê ya di turbîneke Forster Francis de ji lûleyeke derketinê ya pasîf dûr e. Ew amûrek veguherîna enerjiyê ya yekpare ye ku çalakiya dawîn û krîtîk a çerxa hîdroenerjiyê pêk tîne. Bi vegerandina beşek girîng (bi gelemperî çend xalên sedî yên karîgeriya giştî) ya enerjiya kînetîk a mayî, ew serê net a bi bandor û derana hêzê bi girîngî zêde dike. Sêwirana wê ya bi bandor rasterast vediguhere hilberîna enerjiya salane ya bilindtir, baştirkirina karîgeriya aborî ya santralê, û aramiya xebitandinê ya mezintir. Fêmkirin û baştirkirina performansa lûleya kişandinê di endezyariya turbîna hîdrolîk a nûjen de hîn jî balê dikişîne ser xwe, ku piştrast dike ku her joule-ya dawîn a enerjiyê ji ava ku diçe tê derxistin.
Mercên Sereke:
Lûleya Berxê / Lûleya Berxê: Difuzor ku derketina bezê bi rêça jêrîn ve girêdide.
Vegerandina Zextê: Pêvajoya veguherandina enerjiya kînetîk (leza serî) bo enerjiya zextê.
Serê Mijandina Erênî ya Net (NPSH): Parametreyek krîtîk a bi kavîtasyonê ve girêdayî ye, ku ji hêla performansa lûleya kişandinê ve bandor dibe.
Belavker: Lûleyek e ku herikînê hêdî dike da ku zexta xwe ya statîk zêde bike.
Têla Gurçikê: Avahiyeke herikîna zivirî û kavîtasyonê ye ku dikare di lûleya kişandinê de di dema barkirina nîvî de çêbibe.
Dema weşandinê: 15ê Kanûna Pêşîn a 2025an
