ഫ്രാൻസിസ് ടർബൈനിന്റെ മർദ്ദം പൾസേഷനിൽ ഡ്രാഫ്റ്റ് ട്യൂബിന്റെ ഭിത്തിയിൽ ചിറകുകൾ ചേർക്കുന്നതിന്റെ ഫലം.

ഒരു ഫാസ്റ്റ്-റെസ്പോൺസ് പുനരുപയോഗ ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സ് എന്ന നിലയിൽ, ജലവൈദ്യുത പദ്ധതി സാധാരണയായി പവർ ഗ്രിഡിൽ പീക്ക് റെഗുലേഷന്റെയും ഫ്രീക്വൻസി റെഗുലേഷന്റെയും പങ്ക് വഹിക്കുന്നു, അതായത് ഡിസൈൻ സാഹചര്യങ്ങളിൽ നിന്ന് വ്യതിചലിക്കുന്ന സാഹചര്യങ്ങളിൽ ജലവൈദ്യുത യൂണിറ്റുകൾ പലപ്പോഴും പ്രവർത്തിക്കേണ്ടതുണ്ട്. ധാരാളം ടെസ്റ്റ് ഡാറ്റ വിശകലനം ചെയ്യുന്നതിലൂടെ, ടർബൈൻ ഡിസൈൻ ചെയ്യാത്ത സാഹചര്യങ്ങളിൽ, പ്രത്യേകിച്ച് ഭാഗിക ലോഡ് സാഹചര്യങ്ങളിൽ പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ, ടർബൈനിന്റെ ഡ്രാഫ്റ്റ് ട്യൂബിൽ ശക്തമായ മർദ്ദം പൾസേഷൻ ദൃശ്യമാകുമെന്ന് ചൂണ്ടിക്കാണിക്കുന്നു. ഈ മർദ്ദം പൾസേഷന്റെ കുറഞ്ഞ ആവൃത്തി ടർബൈനിന്റെ സ്ഥിരതയുള്ള പ്രവർത്തനത്തെയും യൂണിറ്റിന്റെയും വർക്ക്ഷോപ്പിന്റെയും സുരക്ഷയെയും പ്രതികൂലമായി ബാധിക്കും. അതിനാൽ, ഡ്രാഫ്റ്റ് ട്യൂബിന്റെ മർദ്ദം പൾസേഷനെ വ്യവസായവും അക്കാദമിയയും വ്യാപകമായി ആശങ്കാകുലരാണ്.

ഒരു ടർബൈനിന്റെ ഡ്രാഫ്റ്റ് ട്യൂബിലെ മർദ്ദ പൾസേഷൻ പ്രശ്നം ആദ്യമായി 1940-ൽ നിർദ്ദേശിക്കപ്പെട്ടതുമുതൽ, പല പണ്ഡിതന്മാരും അതിന്റെ കാരണം ആശങ്കാകുലരാക്കുകയും ചർച്ച ചെയ്യുകയും ചെയ്തിട്ടുണ്ട്. നിലവിൽ, ഭാഗിക ലോഡ് സാഹചര്യങ്ങളിൽ ഡ്രാഫ്റ്റ് ട്യൂബിന്റെ മർദ്ദ പൾസേഷൻ ഡ്രാഫ്റ്റ് ട്യൂബിലെ സർപ്പിള വോർട്ടെക്സ് ചലനം മൂലമാണെന്ന് പണ്ഡിതന്മാർ പൊതുവെ വിശ്വസിക്കുന്നു; വോർടെക്സിന്റെ നിലനിൽപ്പ് ഡ്രാഫ്റ്റ് ട്യൂബിന്റെ ക്രോസ് സെക്ഷനിലെ മർദ്ദ വിതരണത്തെ അസമമാക്കുന്നു, കൂടാതെ വോർടെക്സ് ബെൽറ്റിന്റെ ഭ്രമണത്തോടൊപ്പം, അസമമായ മർദ്ദ മണ്ഡലവും കറങ്ങുന്നു, ഇത് കാലത്തിനനുസരിച്ച് മർദ്ദം മാറാൻ കാരണമാകുന്നു, മർദ്ദ പൾസേഷൻ രൂപപ്പെടുന്നു. ഭാഗിക ലോഡ് സാഹചര്യങ്ങളിൽ (അതായത്, വേഗതയുടെ ഒരു ടാൻജൻഷ്യൽ ഘടകം ഉണ്ട്) ഡ്രാഫ്റ്റ് ട്യൂബ് ഇൻലെറ്റിലെ കറങ്ങുന്ന പ്രവാഹം മൂലമാണ് ഹെലിക്കൽ വോർടെക്സ് ഉണ്ടാകുന്നത്. യുഎസ് ബ്യൂറോ ഓഫ് റിക്ലമേഷൻ ഡ്രാഫ്റ്റ് ട്യൂബിലെ കറങ്ങലിനെക്കുറിച്ച് ഒരു പരീക്ഷണാത്മക പഠനം നടത്തി, വ്യത്യസ്ത ചുഴി ഡിഗ്രികളിൽ ചുഴിയുടെ ആകൃതിയും സ്വഭാവവും വിശകലനം ചെയ്തു. ചുഴി ഡിഗ്രി ഒരു നിശ്ചിത ലെവലിൽ എത്തുമ്പോൾ മാത്രമേ, ഡ്രാഫ്റ്റ് ട്യൂബിൽ സർപ്പിള വോർടെക്സ് ബാൻഡ് ദൃശ്യമാകൂ എന്ന് ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. ഭാഗിക ലോഡ് സാഹചര്യങ്ങളിൽ ഹെലിക്കൽ വോർടെക്സ് ദൃശ്യമാകുന്നു, അതിനാൽ ടർബൈൻ പ്രവർത്തനത്തിന്റെ ആപേക്ഷിക ഫ്ലോ റേറ്റ് (Q/Qd, Qd എന്നത് ഡിസൈൻ പോയിന്റ് ഫ്ലോ റേറ്റ് ആണ്) 0.5 നും 0.85 നും ഇടയിലായിരിക്കുമ്പോൾ മാത്രമേ ഡ്രാഫ്റ്റ് ട്യൂബിൽ കടുത്ത മർദ്ദ പൾസേഷൻ ദൃശ്യമാകൂ. വോർടെക്സ് ബെൽറ്റ് പ്രേരിപ്പിക്കുന്ന മർദ്ദ പൾസേഷന്റെ പ്രധാന ഘടകത്തിന്റെ ആവൃത്തി താരതമ്യേന കുറവാണ്, ഇത് റണ്ണറിന്റെ ഭ്രമണ ആവൃത്തിയുടെ 0.2 മുതൽ 0.4 മടങ്ങ് വരെ തുല്യമാണ്, കൂടാതെ Q/Qd ചെറുതാകുമ്പോൾ മർദ്ദ പൾസേഷൻ ആവൃത്തിയും കൂടുതലാണ്. കൂടാതെ, കാവിറ്റേഷൻ സംഭവിക്കുമ്പോൾ, വോർടെക്സിൽ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന വായു കുമിളകൾ വോർടെക്സിന്റെ വലുപ്പം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും മർദ്ദ പൾസേഷൻ കൂടുതൽ തീവ്രമാക്കുകയും ചെയ്യും, കൂടാതെ മർദ്ദ പൾസേഷന്റെ ആവൃത്തിയും മാറും.
ഭാഗിക ലോഡ് സാഹചര്യങ്ങളിൽ, ഡ്രാഫ്റ്റ് ട്യൂബിലെ മർദ്ദം പൾസേഷൻ ജലവൈദ്യുത യൂണിറ്റിന്റെ സ്ഥിരവും സുരക്ഷിതവുമായ പ്രവർത്തനത്തിന് വലിയ ഭീഷണി ഉയർത്തും. ഈ മർദ്ദം പൾസേഷൻ അടിച്ചമർത്തുന്നതിന്, ഡ്രാഫ്റ്റ് ട്യൂബിന്റെ ചുമരിൽ ഫിനുകൾ സ്ഥാപിക്കുക, ഡ്രാഫ്റ്റ് ട്യൂബിലേക്ക് വായുസഞ്ചാരം നടത്തുക തുടങ്ങിയ നിരവധി ആശയങ്ങളും രീതികളും നിർദ്ദേശിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. ഡ്രാഫ്റ്റ് ട്യൂബിന്റെ മർദ്ദം പൾസേഷനിൽ ഫിനുകളുടെ സ്വാധീനം പഠിക്കാൻ നിഷി തുടങ്ങിയവർ പരീക്ഷണാത്മകവും സംഖ്യാപരവുമായ രീതികൾ ഉപയോഗിച്ചു, വ്യത്യസ്ത തരം ഫിനുകളുടെ ഫലങ്ങൾ, ഫിനുകളുടെ എണ്ണത്തിന്റെയും അവയുടെ ഇൻസ്റ്റാളേഷൻ സ്ഥാനങ്ങളുടെയും ഫലങ്ങൾ എന്നിവ ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. ഫിനുകൾ സ്ഥാപിക്കുന്നത് വോർടെക്സിന്റെ എക്സെൻട്രിസിറ്റി ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുകയും മർദ്ദം പൾസേഷൻ കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുമെന്ന് ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. ഫിനുകൾ സ്ഥാപിക്കുന്നത് മർദ്ദം പൾസേഷന്റെ വ്യാപ്തി 30% മുതൽ 40% വരെ കുറയ്ക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് ദിമിത്രി തുടങ്ങിയവർ കണ്ടെത്തി. പ്രധാന ഷാഫ്റ്റിന്റെ മധ്യ ദ്വാരത്തിൽ നിന്ന് ഡ്രാഫ്റ്റ് ട്യൂബിലേക്കുള്ള വായുസഞ്ചാരം മർദ്ദം പൾസേഷൻ അടിച്ചമർത്തുന്നതിനുള്ള ഒരു ഫലപ്രദമായ രീതിയാണ്. വോർടെക്സിന്റെ എക്സെൻട്രിസിറ്റിയുടെ അളവ്. കൂടാതെ, നിഷി തുടങ്ങിയവർ. ഫിനിന്റെ ഉപരിതലത്തിലുള്ള ചെറിയ ദ്വാരങ്ങളിലൂടെ ഡ്രാഫ്റ്റ് ട്യൂബിനെ വായുസഞ്ചാരമുള്ളതാക്കാൻ ശ്രമിച്ചു, ഈ രീതിക്ക് മർദ്ദത്തിന്റെ സ്പന്ദനത്തെ അടിച്ചമർത്താൻ കഴിയുമെന്നും ഫിൻ പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയാത്തപ്പോൾ ആവശ്യമായ വായുവിന്റെ അളവ് വളരെ കുറവാണെന്നും കണ്ടെത്തി.