Si një burim energjie i rinovueshëm me reagim të shpejtë, hidroenergjia zakonisht luan rolin e rregullimit të pikut dhe rregullimit të frekuencës në rrjetin elektrik, që do të thotë se njësitë hidroenergjetike shpesh duhet të operojnë në kushte që devijojnë nga kushtet e projektimit. Duke analizuar një numër të madh të të dhënave të testimit, theksohet se kur turbina punon në kushte jo të projektimit, veçanërisht në kushte të ngarkesës së pjesshme, do të shfaqet pulsim i fortë i presionit në tubin e tërheqjes së turbinës. Frekuenca e ulët e këtij pulsimi të presionit do të ndikojë negativisht në funksionimin e qëndrueshëm të turbinës dhe në sigurinë e njësisë dhe punishtes. Prandaj, pulsimi i presionit të tubit të tërheqjes është shqetësuar gjerësisht nga industria dhe akademia.
Meqenëse problemi i pulsimit të presionit në tubin e tërheqjes së një turbine u propozua për herë të parë në vitin 1940, shkaku është shqetësuar dhe diskutuar nga shumë studiues. Aktualisht, studiuesit në përgjithësi besojnë se pulsimi i presionit të tubit të tërheqjes në kushte të ngarkesës së pjesshme shkaktohet nga lëvizja spirale e vorbullës në tubin e tërheqjes; ekzistenca e vorbullës e bën shpërndarjen e presionit në prerjen tërthore të tubit të tërheqjes të pabarabartë, dhe me rrotullimin e rripit të vorbullës, fusha asimetrike e presionit rrotullohet gjithashtu, duke bërë që presioni të ndryshojë periodikisht me kalimin e kohës, duke formuar pulsime presioni. Vorbulla helikoidale shkaktohet nga rrjedha vorbulluese në hyrjen e tubit të tërheqjes në kushte të ngarkesës së pjesshme (domethënë, ekziston një komponent tangjencial i shpejtësisë). Byroja Amerikane e Bonifikimit kreu një studim eksperimental mbi vorbullën në tubin e tërheqjes dhe analizoi formën dhe sjelljen e vorbullës në shkallë të ndryshme të vorbullës. Rezultatet tregojnë se vetëm kur shkalla e vorbullës arrin një nivel të caktuar, brezi i vorbullës spirale do të shfaqet në tubin e tërheqjes. Vorbulla helikoidale shfaqet në kushte të ngarkesës së pjesshme, kështu që vetëm kur shkalla relative e rrjedhjes (Q/Qd, Qd është shkalla e rrjedhjes në pikën e projektimit) e funksionimit të turbinës është midis 0.5 dhe 0.85, do të shfaqet pulsim i fortë i presionit në tubin e tërheqjes. Frekuenca e komponentit kryesor të pulsimit të presionit të shkaktuar nga rripi i vorbullës është relativisht e ulët, që është ekuivalente me 0.2 deri në 0.4 herë frekuencën rrotulluese të rrotulluesit, dhe sa më e vogël të jetë Q/Qd, aq më e lartë është frekuenca e pulsimit të presionit. Përveç kësaj, kur ndodh kavitacioni, flluskat e ajrit të gjeneruara në vorbull do të rrisin madhësinë e vorbullës dhe do ta bëjnë pulsimin e presionit më intensiv, dhe frekuenca e pulsimit të presionit gjithashtu do të ndryshojë.
Nën kushte të ngarkesës së pjesshme, pulsimi i presionit në tubin e tërheqjes mund të përbëjë një kërcënim të madh për funksionimin e qëndrueshëm dhe të sigurt të njësisë hidroelektrike. Për të shtypur këtë pulsim presioni, janë propozuar shumë ide dhe metoda, të tilla si instalimi i fletëve në murin e tubit të tërheqjes dhe ventilimi në tubin e tërheqjes janë dy masa efektive. Nishi et al. përdorën metoda eksperimentale dhe numerike për të studiuar efektin e fletëve në pulsimin e presionit të tubit të tërheqjes, duke përfshirë efektet e llojeve të ndryshme të fletëve, efektet e numrit të fletëve dhe pozicionet e tyre të instalimit. Rezultatet tregojnë se instalimi i fletëve mund të zvogëlojë ndjeshëm ekscentricitetin e vorbullës dhe të zvogëlojë pulsimin e presionit. Dmitry et al. gjithashtu zbuluan se instalimi i fletëve mund të zvogëlojë amplitudën e pulsimit të presionit me 30% deri në 40%. Ventilimi nga vrima qendrore e boshtit kryesor në tubin e tërheqjes është gjithashtu një metodë efektive për të shtypur pulsimin e presionit. Shkalla e ekscentricitetit të vorbullës. Përveç kësaj, Nishi et al. gjithashtu u përpoq të ventilonte tubin e tërheqjes përmes vrimave të vogla në sipërfaqen e pendës dhe zbuloi se kjo metodë mund të shtypë pulsimin e presionit dhe sasia e ajrit të kërkuar është shumë e vogël kur penda nuk mund të funksionojë.
Koha e postimit: 09 Gusht 2022
