ရေစီးကြောင်းပြွန်၏ နံရံတွင် တောင်ပံများတပ်ဆင်ခြင်း၏ ဖရန်စစ်တာဘိုင်၏ ဖိအားခုန်နှုန်းအပေါ် အကျိုးသက်ရောက်မှု

လျင်မြန်စွာ တုံ့ပြန်နိုင်သော ပြန်လည်ပြည့်ဖြိုးမြဲစွမ်းအင်အရင်းအမြစ်တစ်ခုအနေဖြင့် ရေအားလျှပ်စစ်သည် ဓာတ်အားလိုင်းတွင် အမြင့်ဆုံးထိန်းညှိမှုနှင့် ကြိမ်နှုန်းထိန်းညှိမှု၏ အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်လေ့ရှိပြီး ဆိုလိုသည်မှာ ရေအားလျှပ်စစ်ယူနစ်များသည် ဒီဇိုင်းအခြေအနေများမှ သွေဖည်သော အခြေအနေများတွင် မကြာခဏ လည်ပတ်ရန် လိုအပ်လေ့ရှိသည်။ စမ်းသပ်ဒေတာအများအပြားကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းဖြင့် ဒီဇိုင်းမဟုတ်သော အခြေအနေများအောက်တွင်၊ အထူးသဖြင့် တစ်စိတ်တစ်ပိုင်း ဝန်အားအခြေအနေများတွင် တာဘိုင်လည်ပတ်သည့်အခါ တာဘိုင်၏ ရေကြောင်းပြွန်တွင် ပြင်းထန်သော ဖိအားတုန်ခါမှု ပေါ်လာမည်ကို ထောက်ပြထားသည်။ ဤဖိအားတုန်ခါမှု၏ ကြိမ်နှုန်းနိမ့်ခြင်းသည် တာဘိုင်၏ တည်ငြိမ်သောလည်ပတ်မှုနှင့် ယူနစ်နှင့် အလုပ်ရုံ၏ ဘေးကင်းရေးကို ဆိုးကျိုးသက်ရောက်စေမည်ဖြစ်သည်။ ထို့ကြောင့် ရေကြောင်းပြွန်၏ ဖိအားတုန်ခါမှုကို စက်မှုလုပ်ငန်းနှင့် ပညာရေးလောကမှ ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် စိုးရိမ်ပူပန်ခဲ့ကြသည်။

တာဘိုင်၏ ရေစီးကြောင်းပြွန်တွင် ဖိအားလှုပ်ရှားမှုပြဿနာကို ၁၉၄၀ ခုနှစ်တွင် ပထမဆုံးအဆိုပြုခဲ့ပြီးဖြစ်သောကြောင့် ပညာရှင်အများအပြားက အကြောင်းရင်းကို စိုးရိမ်ပူပန်ပြီး ဆွေးနွေးခဲ့ကြသည်။ လက်ရှိတွင် ပညာရှင်များက တစ်စိတ်တစ်ပိုင်း ဝန်အားအခြေအနေအောက်တွင် ရေစီးကြောင်းပြွန်၏ ဖိအားလှုပ်ရှားမှုသည် ရေစီးကြောင်းပြွန်ရှိ ခရုပတ်လှည့်ပတ်မှုကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသည်ဟု ယေဘုယျအားဖြင့် ယုံကြည်ကြသည်။ ရေစီးကြောင်းရှိနေခြင်းကြောင့် ရေစီးကြောင်းပြွန်၏ ဖြတ်ပိုင်းအပိုင်းရှိ ဖိအားဖြန့်ဖြူးမှုကို မညီမညာဖြစ်စေပြီး ရေစီးကြောင်းခါးပတ်လည်ပတ်မှုနှင့်အတူ ဖိအားစက်ကွင်းသည်လည်း လည်ပတ်နေပြီး ဖိအားကို အချိန်နှင့်အမျှ အခါအားလျော်စွာ ပြောင်းလဲစေပြီး ဖိအားလှုပ်ရှားမှုကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။ ခရုပတ်လှည့်ပတ်မှုသည် တစ်စိတ်တစ်ပိုင်း ဝန်အားအခြေအနေအောက်တွင် ရေစီးကြောင်းပြွန်ဝင်ပေါက်တွင် လှည့်ပတ်စီးဆင်းမှုကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသည် (ဆိုလိုသည်မှာ အလျင်၏ tangential အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုရှိသည်)။ အမေရိကန် ပြန်လည်ထူထောင်ရေးဗျူရိုသည် ရေစီးကြောင်းပြွန်ရှိ လှည့်ပတ်မှုအပေါ် စမ်းသပ်လေ့လာမှုတစ်ခု ပြုလုပ်ခဲ့ပြီး မတူညီသော လှည့်ပတ်ဒီဂရီများအောက်တွင် ရေစီးကြောင်းပုံသဏ္ဍာန်နှင့် အပြုအမူကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခဲ့သည်။ ရလဒ်များအရ ရေစီးကြောင်းဒီဂရီသည် အတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ ရောက်ရှိမှသာ ရေစီးကြောင်းပြွန်တွင် ခရုပတ်လှည့်ပတ်မှုအလွှာ ပေါ်လာမည်ဟု ပြသသည်။ helical vortex သည် partial load အခြေအနေများအောက်တွင် ပေါ်လာသောကြောင့် turbine လည်ပတ်မှု၏ relative flow rate (Q/Qd၊ Qd သည် design point flow rate) သည် 0.5 မှ 0.85 အကြားတွင်သာ draft tube တွင် ပြင်းထန်သော pressure pulsation ပေါ်လာမည်ဖြစ်သည်။ vortex belt မှ လှုံ့ဆော်ပေးသော pressure pulsation ၏ အဓိကအစိတ်အပိုင်း၏ frequency သည် runner ၏ rotational frequency ၏ 0.2 မှ 0.4 ဆ နှင့်ညီမျှပြီး Q/Qd သေးငယ်လေ pressure pulsation frequency မြင့်လေဖြစ်သည်။ ထို့အပြင် cavitation ဖြစ်ပေါ်သောအခါ vortex တွင် ဖြစ်ပေါ်လာသော လေပူဖောင်းများသည် vortex ၏ အရွယ်အစားကို တိုးစေပြီး pressure pulsation ကို ပိုမိုပြင်းထန်စေပြီး pressure pulsation ၏ frequency လည်း ပြောင်းလဲသွားမည်ဖြစ်သည်။
တစ်စိတ်တစ်ပိုင်း ဝန်အားအခြေအနေများတွင်၊ ရေစီးကြောင်းပြွန်ရှိ ဖိအားခုန်နှုန်းသည် ရေအားလျှပ်စစ်ယူနစ်၏ တည်ငြိမ်ပြီး ဘေးကင်းသောလည်ပတ်မှုအတွက် ကြီးမားသောခြိမ်းခြောက်မှုဖြစ်စေနိုင်သည်။ ဤဖိအားခုန်နှုန်းကို နှိမ်နင်းရန်အတွက် ရေစီးကြောင်းပြွန်၏နံရံတွင် ဆူးတောင်များတပ်ဆင်ခြင်းနှင့် ရေစီးကြောင်းပြွန်ထဲသို့ လေဝင်လေထွက်ပေးခြင်းကဲ့သို့သော အကြံဉာဏ်များနှင့် နည်းလမ်းများစွာကို အဆိုပြုထားပြီး ထိရောက်သောနည်းလမ်းနှစ်ခုဖြစ်သည်။ Nishi နှင့်အဖွဲ့သည် ရေစီးကြောင်းပြွန်၏ ဖိအားခုန်နှုန်းအပေါ် ဆူးတောင်များ၏ အကျိုးသက်ရောက်မှုကို လေ့လာရန် စမ်းသပ်ချက်နှင့် ဂဏန်းသင်္ချာနည်းလမ်းများကို အသုံးပြုခဲ့ပြီး၊ ဆူးတောင်အမျိုးအစားအမျိုးမျိုး၏ အကျိုးသက်ရောက်မှုများ၊ ဆူးတောင်အရေအတွက်နှင့် ၎င်းတို့၏ တပ်ဆင်မှုနေရာများ၏ အကျိုးသက်ရောက်မှုများ ပါဝင်သည်။ ရလဒ်များအရ ဆူးတောင်များတပ်ဆင်ခြင်းသည် vortex ၏ eccentricity ကို သိသိသာသာလျှော့ချနိုင်ပြီး ဖိအားခုန်နှုန်းကို လျှော့ချနိုင်ကြောင်း ပြသသည်။ Dmitry နှင့်အဖွဲ့သည် ဆူးတောင်များတပ်ဆင်ခြင်းသည် ဖိအားခုန်နှုန်း၏ amplitude ကို 30% မှ 40% အထိ လျှော့ချနိုင်ကြောင်းလည်း တွေ့ရှိခဲ့သည်။ အဓိကဝင်ရိုး၏ အလယ်ဗဟိုအပေါက်မှ ရေစီးကြောင်းပြွန်သို့ လေဝင်လေထွက်ကောင်းခြင်းသည်လည်း ဖိအားခုန်နှုန်းကို နှိမ်နင်းရန် ထိရောက်သောနည်းလမ်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ ရေစီးကြောင်း၏ eccentricity အတိုင်းအတာ။ ထို့အပြင် Nishi နှင့်အဖွဲ့သည် ဆူးတောင်မျက်နှာပြင်ရှိ အပေါက်ငယ်များမှတစ်ဆင့် လေဝင်လေထွက်ပြွန်ကို လေဝင်လေထွက်ကောင်းအောင်လည်း ကြိုးစားခဲ့ပြီး ဤနည်းလမ်းသည် ဖိအားခုန်နှုန်းကို ဖိနှိပ်နိုင်ပြီး ဆူးတောင် အလုပ်မလုပ်သည့်အခါ လိုအပ်သောလေပမာဏ အလွန်နည်းပါးကြောင်း တွေ့ရှိခဲ့သည်။