Bħala sors ta' enerġija rinnovabbli b'rispons rapidu, l-idroenerġija ġeneralment għandha rwol ta' regolazzjoni tal-quċċata u regolazzjoni tal-frekwenza fil-grilja tal-enerġija, li jfisser li l-unitajiet tal-idroenerġija spiss ikollhom bżonn joperaw taħt kundizzjonijiet li jiddevjaw mill-kundizzjonijiet tad-disinn. Bl-analiżi ta' numru kbir ta' dejta tat-test, huwa indikat li meta t-turbina taħdem taħt kundizzjonijiet mhux tad-disinn, speċjalment taħt kundizzjonijiet ta' tagħbija parzjali, tidher pulsazzjoni qawwija tal-pressjoni fit-tubu tal-abbozz tat-turbina. Il-frekwenza baxxa ta' din il-pulsazzjoni tal-pressjoni taffettwa ħażin it-tħaddim stabbli tat-turbina u s-sigurtà tal-unità u l-garaxx. Għalhekk, il-pulsazzjoni tal-pressjoni tat-tubu tal-abbozz ġiet imħassba ħafna mill-industrija u l-akkademja.
Minn meta l-problema tal-pulsazzjoni tal-pressjoni fit-tubu tal-abbozz ta' turbina ġiet proposta għall-ewwel darba fl-1940, il-kawża ġiet ikkonċernata u diskussa minn ħafna studjużi. Fil-preżent, l-istudjużi ġeneralment jemmnu li l-pulsazzjoni tal-pressjoni tat-tubu tal-abbozz taħt kundizzjonijiet ta' tagħbija parzjali hija kkawżata mill-moviment vortiċi spirali fit-tubu tal-abbozz; l-eżistenza tal-vortiċi tagħmel id-distribuzzjoni tal-pressjoni fuq is-sezzjoni trasversali tat-tubu tal-abbozz irregolari, u bir-rotazzjoni taċ-ċinturin vortiċi, il-kamp tal-pressjoni asimmetriku qed idur ukoll, u jikkawża li l-pressjoni tinbidel perjodikament maż-żmien, u tifforma pulsazzjoni tal-pressjoni. Il-vortiċi spirali huwa kkawżat mill-fluss li jdur fid-daħla tat-tubu tal-abbozz taħt kundizzjonijiet ta' tagħbija parzjali (jiġifieri, hemm komponent tanġenzjali tal-veloċità). L-Uffiċċju tar-Riklamazzjoni tal-Istati Uniti wettaq studju sperimentali dwar id-dawwar fit-tubu tal-abbozz, u analizza l-forma u l-imġieba tal-vortiċi taħt gradi differenti ta' dawwar. Ir-riżultati juru li biss meta l-grad ta' dawwar jilħaq ċertu livell, il-faxxa vortiċi spirali tidher fit-tubu tal-abbozz. Il-vortiċi spirali jidher taħt kundizzjonijiet ta' tagħbija parzjali, għalhekk biss meta r-rata relattiva tal-fluss (Q/Qd, Qd hija r-rata tal-fluss tal-punt tad-disinn) tat-tħaddim tat-turbina tkun bejn 0.5 u 0.85, tidher pulsazzjoni qawwija tal-pressjoni fit-tubu tal-abbozz. Il-frekwenza tal-komponent ewlieni tal-pulsazzjoni tal-pressjoni indotta miċ-ċinturin vortiċi hija relattivament baxxa, li hija ekwivalenti għal 0.2 sa 0.4 darbiet il-frekwenza rotazzjonali tar-runner, u iktar ma tkun żgħira l-Q/Qd, iktar tkun għolja l-frekwenza tal-pulsazzjoni tal-pressjoni. Barra minn hekk, meta sseħħ il-kavitazzjoni, il-bżieżaq tal-arja ġġenerati fil-vortiċi jżidu d-daqs tal-vortiċi u jagħmlu l-pulsazzjoni tal-pressjoni aktar intensa, u l-frekwenza tal-pulsazzjoni tal-pressjoni tinbidel ukoll.
Taħt kundizzjonijiet ta' tagħbija parzjali, il-pulsazzjoni tal-pressjoni fit-tubu tal-abbozz tista' toħloq theddida kbira għat-tħaddim stabbli u sikur tal-unità idroelettrika. Sabiex tiġi soppressa din il-pulsazzjoni tal-pressjoni, ġew proposti ħafna ideat u metodi, bħall-installazzjoni ta' xewk fuq il-ħajt tat-tubu tal-abbozz u l-ventilazzjoni fit-tubu tal-abbozz huma żewġ miżuri effettivi. Nishi et al. użaw metodi sperimentali u numeriċi biex jistudjaw l-effett tax-xewk fuq il-pulsazzjoni tal-pressjoni tat-tubu tal-abbozz, inklużi l-effetti ta' tipi differenti ta' xewk, l-effetti tan-numru ta' xewk u l-pożizzjonijiet tal-installazzjoni tagħhom. Ir-riżultati juru li l-installazzjoni tax-xewk tista' tnaqqas b'mod sinifikanti l-eċċentriċità tal-vortiċi u tnaqqas il-pulsazzjoni tal-pressjoni. Dmitry et al. sabu wkoll li l-installazzjoni tax-xewk tista' tnaqqas l-amplitudni tal-pulsazzjoni tal-pressjoni bi 30% sa 40%. Il-ventilazzjoni mit-toqba ċentrali tax-xaft prinċipali għat-tubu tal-abbozz hija wkoll metodu effettiv biex tiġi soppressa l-pulsazzjoni tal-pressjoni. Il-grad ta' eċċentriċità tal-vortiċi. Barra minn hekk, Nishi et al. ipprova wkoll jivventila t-tubu tal-abbozz permezz ta' toqob żgħar fuq il-wiċċ tax-xewka, u sab li dan il-metodu jista' jrażżan il-pulsazzjoni tal-pressjoni u l-ammont ta' arja meħtieġ huwa żgħir ħafna meta x-xewka ma tistax tiffunzjona.
Ħin tal-posta: 09 ta' Awwissu 2022
