ஹைட்ராலிக் டர்பைன்களில் ஏற்படும் குழிவுறுதல் மற்றும் குழிவுறுதல் அரிப்பு: காரணங்கள், விளைவுகள் மற்றும் தணிப்பு உத்திகள்

நீரியல் விசையாழிகள் சிக்கலான நீரியல் மற்றும் இயந்திரவியல் நிலைமைகளின் கீழ் இயங்குகின்றன, அங்கு அழுத்தம், திசைவேகம் மற்றும் பாய்வு வடிவங்கள் தொடர்ந்து ஒன்றோடொன்று தொடர்பு கொள்கின்றன. விசையாழியின் நம்பகத்தன்மை மற்றும் செயல்திறனைப் பாதிக்கும் மிக முக்கியமான சவால்களில் குழிவுறுதல் மற்றும் அதன் விளைவாக ஏற்படும் குழிவுறுதல் அரிப்பு (குழி அரிப்பு) ஆகியவை அடங்கும். விசையாழி வடிவமைப்பை மேம்படுத்துவதற்கும், நீண்ட கால நிலைத்தன்மையை உறுதி செய்வதற்கும், நீர்மின் நிலையங்களில் பராமரிப்புச் செலவுகளைக் குறைப்பதற்கும் இந்த நிகழ்வுகளைப் புரிந்துகொள்வது அவசியமாகும்.

1. ஹைட்ராலிக் டர்பைன்களில் குழிவுறுதல் என்றால் என்ன?
நீரின் உள்ளூர் அழுத்தம் அதன் ஆவி அழுத்தத்திற்குக் கீழே குறையும்போது குழிவுறுதல் ஏற்படுகிறது. இதனால், பாயும் திரவத்திற்குள் நீராவி குமிழ்கள் உருவாகின்றன. இந்தக் குமிழ்கள் அதிக அழுத்தம் உள்ள பகுதிகளுக்கு நகரும்போது, ​​அவை கடுமையாகச் சிதைந்து, அதிர்ச்சி அலைகளையும் அருகிலுள்ள பரப்புகளில் மோதும் நுண்-நீரோட்டங்களையும் உருவாக்குகின்றன.

ஹைட்ராலிக் டர்பைன்களில், குழிவுறுதல் பொதுவாக பின்வரும் பகுதிகளில் தோன்றுகிறது:

பாய்வு வேகம் அதிகமாக உள்ளது
அழுத்தம் குறைவாக உள்ளது
பாய்வுப் பிரிதல் அல்லது கொந்தளிப்பு ஏற்படுகிறது
பொதுவான குழிவுறுதல் பாதிப்புக்குள்ளாகும் மண்டலங்களில் அடங்குபவை:
ரன்னர் பிளேடு உறிஞ்சும் பக்கம்
வரைவு குழாய் நுழைவாயில்
வழிகாட்டி இறக்கையின் பின் விளிம்புகள்
பிளேடு முனைகள் மற்றும் மையப் பகுதிகள்

2. குழிவு அரிப்பு: அதன் அழிவுகரமான விளைவு
உலோகப் பரப்புகளுக்கு அருகில் நீராவி குமிழ்கள் சிதையும்போது, ​​தொடர்ச்சியான நுண்ணிய தாக்கங்கள் டர்பைன் பாகங்களிலிருந்து பொருளைப் படிப்படியாக நீக்குகின்றன. இந்த செயல்முறை குழிவு அரிப்பு (அல்லது குழிவுப் பள்ளம்) என்று அழைக்கப்படுகிறது. காலப்போக்கில், இது மேற்பரப்பு சொரசொரப்பு, பொருள் இழப்பு மற்றும் கட்டமைப்புச் சிதைவுக்கு வழிவகுக்கிறது.

குழிவு அரிப்பின் முக்கிய பண்புகள்
குழிகள் அல்லது தேன்கூடு போன்ற மேற்பரப்பு சேதம்
முற்போக்கான பொருள் சோர்வு மற்றும் நுண் விரிசல்கள்
நீரியல் செயல்திறன் குறைவு
அதிகரித்த அதிர்வு மற்றும் சத்தம்

கட்டுப்படுத்தப்படாவிட்டால், கடுமையான குழிவு அரிப்பானது விசையாழியின் சேவை ஆயுளைக் குறைத்து, பராமரிப்புக்கான செயல்நிறுத்த நேரத்தை அதிகரிக்கக்கூடும்.

3. ஹைட்ராலிக் டர்பைன்களில் குழிவுறுதல் ஏற்படுவதற்கான காரணங்கள்
பல்வேறு நீரியல் மற்றும் செயல்பாட்டுக் காரணிகள் குழிவுறுதல் உருவாக்கத்திற்குப் பங்களிக்கின்றன.
3.1 ஹைட்ராலிக் வடிவமைப்பு காரணிகள்
முறையற்ற பிளேடு வடிவம் அல்லது வளைவு
அதிகப்படியான ஓட்ட முடுக்கம்
ரன்னர் நுழைவாயிலில் மோசமான ஓட்டப் பரவல்
போதுமானதாக இல்லாத வரைவு குழாய் வடிவமைப்பு
3.2 செயல்பாட்டு நிபந்தனைகள்
வடிவமைப்பிற்கு அப்பாற்பட்ட சுமையில் இயங்குதல்
அதிகப்படியான டர்பைன் வேகம்
திடீர் சுமை நிராகரிப்பு அல்லது நிலையற்ற ஓட்ட நிலைமைகள்
குறைந்த வால்நீர் மட்டம் அல்லது அதிக உறிஞ்சும் தலை
3.3 சுற்றுச்சூழல் காரணிகள்
நீரில் அதிக வண்டல் செறிவு
ஆவி அழுத்தத்தைப் பாதிக்கும் வெப்பநிலை மாறுபாடுகள்
காற்று உட்புகுதல் அல்லது கரைந்த வாயுக்கள்

4. விசையாழியின் செயல்திறன் மீது குழிவுறுதலின் விளைவுகள்
குழிவுறுதல் என்பது பொருட்களைச் சேதப்படுத்துவது மட்டுமின்றி, விசையாழியின் ஒட்டுமொத்த செயல்திறனையும் பாதிக்கிறது.

4.1 செயல்திறன் இழப்பு
மேற்பரப்புக் குழிவுகள் நீரியல் எதிர்ப்பை அதிகரித்து, சீரான ஓட்டத்தைச் சீர்குலைப்பதால், விசையாழியின் செயல்திறன் குறைகிறது.

4.2 இயந்திர சேதம்
தொடர்ச்சியான அரிப்பானது பிளேடுகள், வழிகாட்டித் தகடுகள் மற்றும் காற்றுக் குழாய் உட்பூச்சுகளைப் பலவீனப்படுத்தி, இறுதியில் உருக்குலைவு அல்லது முறிவுக்கு வழிவகுக்கிறது.

4.3 அதிகரித்த அதிர்வு மற்றும் இரைச்சல்
குமிழி சிதைவதால் உயர் அதிர்வெண் அழுத்தத் துடிப்புகள் உருவாகி, அதிர்வு, இரைச்சல் மற்றும் தாங்கியில் ஏற்படக்கூடிய அழுத்தம் ஆகியவற்றை உண்டாக்குகின்றன.

4.4 குறைக்கப்பட்ட சேவை ஆயுள்
கட்டுப்படுத்தப்படாத குழிவு அரிப்பானது தேய்மானத்தை விரைவுபடுத்துவதோடு, அடிக்கடி பழுதுபார்ப்பதையோ அல்லது பாகங்களை மாற்றுவதையோ அவசியமாக்குகிறது.

5. குழிவுறுதலைக் கண்டறிதல் மற்றும் கண்காணித்தல்
முன்கூட்டியே கண்டறிவது கடுமையான சேதத்தைத் தடுக்க உதவுகிறது. பொதுவான கண்காணிப்பு முறைகளில் அடங்குபவை:
ஒலி உமிழ்வு கண்காணிப்பு (குமிழி சிதைவு இரைச்சலைக் கண்டறிதல்)
ரன்னர் மற்றும் தாங்கு உருளைகளின் அதிர்வு பகுப்பாய்வு
திட்டமிடப்பட்ட பணிநிறுத்தங்களின் போது காட்சி ஆய்வு
செயல்திறன் போக்கு பகுப்பாய்வு
இந்த நுட்பங்கள், குழிவுறுதலுக்கு வாய்ப்புள்ள நிலைமைகளைக் கண்டறியவும், இயக்க அளவுருக்களை உரிய நேரத்தில் சரிசெய்யவும் இயக்குபவர்களுக்கு உதவுகின்றன.

6. தணிப்பு மற்றும் தடுப்பு உத்திகள்
6.1 உகந்த ஹைட்ராலிக் வடிவமைப்பு
ரன்னர் பிளேடு வடிவவியலைச் செம்மைப்படுத்த மேம்பட்ட CFD உருவகப்படுத்துதல்களைப் பயன்படுத்தவும்.
பிளேடு மேற்பரப்புகள் முழுவதும் அழுத்தம் சீராகப் பரவுவதை உறுதிசெய்யவும்.
வரைவு குழாய் மீட்பு பண்புகளை மேம்படுத்துங்கள்
6.2 பொருள் தேர்வு மற்றும் மேற்பரப்பு பாதுகாப்பு
துருப்பிடிக்காத எஃகு அல்லது குழிவுறுதலை எதிர்க்கும் கலவைகள்
கடினமான பூச்சுகள் அல்லது வெப்ப தெளிப்பு பூச்சுகள்
குமிழ்கள் ஒட்டுவதைக் குறைக்க, மெருகூட்டப்பட்ட மற்றும் மென்மையான மேற்பரப்பு பூச்சு.
6.3 முறையான செயல்பாடு மற்றும் கட்டுப்பாடு
சிறந்த செயல்திறன் புள்ளிக்கு (BEP) அருகில் செயல்பாட்டைப் பராமரிக்கவும்
திடீர் சுமை ஏற்ற இறக்கங்களைத் தவிர்க்கவும்
போதுமான வால்நீர் மட்டத்தையும் உறிஞ்சும் தலை விளிம்பையும் உறுதிசெய்யவும்.
6.4 காற்று உட்செலுத்தும் நுட்பங்கள்
சில டர்பைன் வடிவமைப்புகளில், டிராஃப்ட் ட்யூபிற்குள் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட காற்றுச் செலுத்தலானது, குழிவுறுதலின் தீவிரத்தைக் குறைத்து, அழுத்தத் துடிப்புகளையும் தணிக்கிறது.

7. பராமரிப்பு மற்றும் பழுதுபார்ப்பு அணுகுமுறைகள்
குழி அரிப்பு கண்டறியப்படும்போது, ​​உரிய நேரத்தில் பராமரிப்பு செய்வது அவசியம்.
பாதிக்கப்பட்ட பகுதிகளை அரைத்தல் மற்றும் மெருகூட்டுதல்
கடுமையான அரிப்புகளுக்கு பற்றவைப்பு பழுதுபார்ப்பு அல்லது மேல் பற்றவைப்பு செய்தல்
சேதமடைந்த மேற்பரப்புகளை குழிவுறுதல் தடுப்புப் பொருட்களால் மீண்டும் பூசுதல்
இயக்க நிலைமைகளின் அடிப்படையில் திட்டமிடப்பட்ட ஆய்வு இடைவெளிகள்
பெரிய அளவிலான உதிரிபாகங்களை மாற்றுவதை விட, தடுப்புப் பராமரிப்பு எப்போதும் செலவு குறைந்ததாகும்.

ஹைட்ராலிக் டர்பைன் செயல்பாட்டில் குழிவுறுதல் மற்றும் குழிவுறுதல் அரிப்பு ஆகியவை தவிர்க்க முடியாத சவால்களாகும், ஆனால் முறையான வடிவமைப்பு, பொருள் தேர்வு, உகந்த செயல்பாடு மற்றும் முறையான மேலாண்மை ஆகியவற்றின் மூலம் அவற்றின் தாக்கத்தை திறம்பட கட்டுப்படுத்த முடியும்.