ஃபிரான்சிஸ் டர்பைனின் அழுத்தத் துடிப்பின் மீது, டிராஃப்ட் ட்யூபின் சுவரில் துடுப்புகளைச் சேர்ப்பதன் விளைவு

விரைவாகப் பதிலளிக்கும் ஒரு புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் மூலமாக, நீர்மின்சாரம் பொதுவாக மின் கட்டத்தில் உச்சபட்ச ஒழுங்குமுறை மற்றும் அதிர்வெண் ஒழுங்குமுறைப் பங்கை வகிக்கிறது. இதன் பொருள், நீர்மின் அலகுகள் பெரும்பாலும் வடிவமைப்பு நிலைமைகளிலிருந்து விலகிய சூழ்நிலைகளில் செயல்பட வேண்டியுள்ளது என்பதாகும். ஏராளமான சோதனைத் தரவுகளைப் பகுப்பாய்வு செய்ததில், விசையாழி வடிவமைப்பு அல்லாத நிலைமைகளின் கீழ், குறிப்பாக பகுதிச் சுமை நிலைமைகளின் கீழ் செயல்படும்போது, ​​விசையாழியின் இழுவைக் குழாயில் வலுவான அழுத்தத் துடிப்பு தோன்றும் என்று சுட்டிக்காட்டப்பட்டுள்ளது. இந்த அழுத்தத் துடிப்பின் குறைந்த அதிர்வெண், விசையாழியின் நிலையான செயல்பாட்டையும், அலகு மற்றும் பணிமனையின் பாதுகாப்பையும் பாதகமாகப் பாதிக்கும். எனவே, இழுவைக் குழாயின் அழுத்தத் துடிப்பு, தொழில் மற்றும் கல்வித் துறையினரால் பரவலாகக் கவனிக்கப்பட்டு வருகிறது.

1940-ல் ஒரு டர்பைனின் டிராஃப்ட் ட்யூபில் ஏற்படும் அழுத்தத் துடிப்புப் பிரச்சினை முதன்முதலில் முன்மொழியப்பட்டதிலிருந்து, அதன் காரணம் குறித்து பல அறிஞர்களால் அக்கறையுடனும் விவாதத்துடனும் ஆராயப்பட்டு வருகிறது. தற்போது, ​​பகுதி சுமை நிலைகளின் கீழ் டிராஃப்ட் ட்யூபில் ஏற்படும் அழுத்தத் துடிப்பு, டிராஃப்ட் ட்யூபில் உள்ள சுழல் சுழல் இயக்கத்தால் ஏற்படுகிறது என்று அறிஞர்கள் பொதுவாக நம்புகிறார்கள்; சுழலின் இருப்பு, டிராஃப்ட் ட்யூபின் குறுக்குவெட்டில் அழுத்தப் பரவலைச் சீரற்றதாக ஆக்குகிறது, மேலும் சுழல் பட்டையின் சுழற்சியுடன், சமச்சீரற்ற அழுத்தப் புலமும் சுழல்கிறது, இதனால் அழுத்தம் காலப்போக்கில் சீராக மாறி, அழுத்தத் துடிப்பை உருவாக்குகிறது. பகுதி சுமை நிலைகளின் கீழ் டிராஃப்ட் ட்யூப் நுழைவாயிலில் ஏற்படும் சுழல் ஓட்டத்தால் (அதாவது, திசைவேகத்தின் தொடுகோட்டுக் கூறு இருக்கும்போது) சுருள் சுழல் ஏற்படுகிறது. அமெரிக்க நீர்ப்பாசனத் துறை, டிராஃப்ட் ட்யூபில் ஏற்படும் சுழல் குறித்து ஒரு சோதனை ஆய்வை நடத்தியது, மேலும் வெவ்வேறு சுழல் நிலைகளின் கீழ் சுழலின் வடிவம் மற்றும் நடத்தையை ஆய்வு செய்தது. சுழல் நிலை ஒரு குறிப்பிட்ட அளவை எட்டும்போது மட்டுமே, டிராஃப்ட் ட்யூபில் சுழல் சுழல் பட்டை தோன்றும் என்று முடிவுகள் காட்டுகின்றன. பகுதி சுமை நிலைகளின் கீழ் சுருள் சுழல் தோன்றுகிறது, எனவே டர்பைன் செயல்பாட்டின் சார்பு பாய்வு விகிதம் (Q/Qd, Qd என்பது வடிவமைப்பு புள்ளி பாய்வு விகிதம்) 0.5 மற்றும் 0.85 க்கு இடையில் இருக்கும்போது மட்டுமே, டிராஃப்ட் ட்யூபில் கடுமையான அழுத்தத் துடிப்பு தோன்றும். சுழல் பட்டையால் தூண்டப்படும் அழுத்தத் துடிப்பின் முக்கிய கூறின் அதிர்வெண் ஒப்பீட்டளவில் குறைவாக உள்ளது, இது ரன்னரின் சுழற்சி அதிர்வெண்ணின் 0.2 முதல் 0.4 மடங்குக்கு சமமானது, மேலும் Q/Qd குறைவாக இருக்கும்போது, ​​அழுத்தத் துடிப்பு அதிர்வெண் அதிகமாக இருக்கும். கூடுதலாக, குழிவுறுதல் ஏற்படும்போது, ​​சுழலில் உருவாகும் காற்று குமிழ்கள் சுழலின் அளவை அதிகரித்து, அழுத்தத் துடிப்பை மேலும் தீவிரமாக்கும், மேலும் அழுத்தத் துடிப்பின் அதிர்வெண்ணும் மாறும்.
பகுதி சுமை நிலைகளின் கீழ், டிராஃப்ட் ட்யூபில் ஏற்படும் அழுத்தத் துடிப்பு, நீர்மின் அலகின் நிலையான மற்றும் பாதுகாப்பான செயல்பாட்டிற்கு ஒரு பெரும் அச்சுறுத்தலாக அமைகிறது. இந்த அழுத்தத் துடிப்பை அடக்குவதற்காக, பல யோசனைகளும் முறைகளும் முன்மொழியப்பட்டுள்ளன; டிராஃப்ட் ட்யூபின் சுவரில் துடுப்புகளைப் பொருத்துதல் மற்றும் டிராஃப்ட் ட்யூபிற்குள் காற்றை வெளியேற்றுதல் போன்றவை இரண்டு பயனுள்ள நடவடிக்கைகளாகும். நிஷி மற்றும் குழுவினர், டிராஃப்ட் ட்யூபின் அழுத்தத் துடிப்பின் மீது துடுப்புகளின் விளைவை ஆய்வு செய்ய, சோதனை மற்றும் எண்முறை முறைகளைப் பயன்படுத்தினர். இதில் பல்வேறு வகையான துடுப்புகளின் விளைவுகள், துடுப்புகளின் எண்ணிக்கை மற்றும் அவை நிறுவப்படும் இடங்களின் விளைவுகள் ஆகியவை அடங்கும். துடுப்புகளைப் பொருத்துவது சுழலின் மையவிலகலைக் கணிசமாகக் குறைத்து, அழுத்தத் துடிப்பையும் குறைக்கும் என்று முடிவுகள் காட்டுகின்றன. டிமிட்ரி மற்றும் குழுவினரும், துடுப்புகளைப் பொருத்துவது அழுத்தத் துடிப்பின் வீச்சை 30% முதல் 40% வரை குறைக்க முடியும் என்று கண்டறிந்தனர். பிரதான தண்டின் மையத் துளையிலிருந்து டிராஃப்ட் ட்யூபிற்கு காற்றை வெளியேற்றுவதும் அழுத்தத் துடிப்பை அடக்குவதற்கான ஒரு பயனுள்ள முறையாகும். சுழலின் மையவிலகல் அளவு. மேலும், நிஷி மற்றும் அவரது குழுவினர், துடுப்பின் மேற்பரப்பில் உள்ள சிறிய துளைகள் வழியாக காற்றுக்குழாயில் காற்றோட்டம் ஏற்படுத்த முயன்றனர். அப்போது, ​​இந்த முறையானது அழுத்தத் துடிப்பை அடக்க முடியும் என்றும், துடுப்பு செயல்பட முடியாதபோது தேவைப்படும் காற்றின் அளவு மிகக் குறைவு என்றும் கண்டறிந்தனர்.