ఫ్రాన్సిస్ టర్బైన్ యొక్క పీడన స్పందనపై డ్రాఫ్ట్ ట్యూబ్ గోడకు రెక్కలను జోడించడం వల్ల కలిగే ప్రభావం.

వేగవంతమైన ప్రతిస్పందన పునరుత్పాదక ఇంధన వనరుగా, జలశక్తి సాధారణంగా పవర్ గ్రిడ్‌లో పీక్ రెగ్యులేషన్ మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ రెగ్యులేషన్ పాత్రను పోషిస్తుంది, అంటే హైడ్రోపవర్ యూనిట్లు తరచుగా డిజైన్ పరిస్థితుల నుండి వైదొలిగే పరిస్థితులలో పనిచేయవలసి ఉంటుంది. పెద్ద సంఖ్యలో పరీక్ష డేటాను విశ్లేషించడం ద్వారా, టర్బైన్ డిజైన్ కాని పరిస్థితులలో, ముఖ్యంగా పాక్షిక లోడ్ పరిస్థితులలో పనిచేసేటప్పుడు, టర్బైన్ యొక్క డ్రాఫ్ట్ ట్యూబ్‌లో బలమైన పీడన పల్సేషన్ కనిపిస్తుంది. ఈ పీడన పల్సేషన్ యొక్క తక్కువ పల్సేషన్ టర్బైన్ యొక్క స్థిరమైన ఆపరేషన్‌ను మరియు యూనిట్ మరియు వర్క్‌షాప్ యొక్క భద్రతను ప్రతికూలంగా ప్రభావితం చేస్తుంది. అందువల్ల, డ్రాఫ్ట్ ట్యూబ్ యొక్క పీడన పల్సేషన్‌ను పరిశ్రమ మరియు విద్యాసంస్థలు విస్తృతంగా ఆందోళన చెందుతున్నాయి.

టర్బైన్ యొక్క డ్రాఫ్ట్ ట్యూబ్‌లో పీడన పల్సేషన్ సమస్య మొదట 1940లో ప్రతిపాదించబడినప్పటి నుండి, దీనికి కారణాన్ని చాలా మంది పండితులు ఆందోళన చెందుతున్నారు మరియు చర్చించారు. ప్రస్తుతం, పండితులు సాధారణంగా పాక్షిక లోడ్ పరిస్థితులలో డ్రాఫ్ట్ ట్యూబ్ యొక్క పీడన పల్సేషన్ డ్రాఫ్ట్ ట్యూబ్‌లోని స్పైరల్ వోర్టెక్స్ కదలిక వల్ల సంభవిస్తుందని నమ్ముతారు; వోర్టెక్స్ ఉనికి డ్రాఫ్ట్ ట్యూబ్ యొక్క క్రాస్ సెక్షన్‌పై పీడన పంపిణీని అసమానంగా చేస్తుంది మరియు వోర్టెక్స్ బెల్ట్ యొక్క భ్రమణంతో, అసమాన పీడన క్షేత్రం కూడా తిరుగుతూ ఉంటుంది, దీనివల్ల ఒత్తిడి కాలక్రమేణా మారుతుంది, పీడన పల్సేషన్ ఏర్పడుతుంది. పాక్షిక లోడ్ పరిస్థితులలో డ్రాఫ్ట్ ట్యూబ్ ఇన్లెట్ వద్ద స్విర్లింగ్ ప్రవాహం వల్ల హెలికల్ వోర్టెక్స్ ఏర్పడుతుంది (అనగా, వేగం యొక్క టాంజెన్షియల్ భాగం ఉంది). US బ్యూరో ఆఫ్ రిక్లమేషన్ డ్రాఫ్ట్ ట్యూబ్‌లోని స్విర్ల్‌పై ఒక ప్రయోగాత్మక అధ్యయనాన్ని నిర్వహించింది మరియు వివిధ స్విర్ల్ డిగ్రీల కింద వోర్టెక్స్ ఆకారం మరియు ప్రవర్తనను విశ్లేషించింది. స్విర్ల్ డిగ్రీ ఒక నిర్దిష్ట స్థాయికి చేరుకున్నప్పుడు మాత్రమే, స్పైరల్ వోర్టెక్స్ బ్యాండ్ డ్రాఫ్ట్ ట్యూబ్‌లో కనిపిస్తుంది అని ఫలితాలు చూపిస్తున్నాయి. హెలికల్ వోర్టెక్స్ పాక్షిక లోడ్ పరిస్థితులలో కనిపిస్తుంది, కాబట్టి టర్బైన్ ఆపరేషన్ యొక్క సాపేక్ష ప్రవాహ రేటు (Q/Qd, Qd అనేది డిజైన్ పాయింట్ ప్రవాహ రేటు) 0.5 మరియు 0.85 మధ్య ఉన్నప్పుడు మాత్రమే, డ్రాఫ్ట్ ట్యూబ్‌లో తీవ్రమైన పీడన పల్సేషన్ కనిపిస్తుంది. వోర్టెక్స్ బెల్ట్ ద్వారా ప్రేరేపించబడిన పీడన పల్సేషన్ యొక్క ప్రధాన భాగం యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ సాపేక్షంగా తక్కువగా ఉంటుంది, ఇది రన్నర్ యొక్క భ్రమణ ఫ్రీక్వెన్సీకి 0.2 నుండి 0.4 రెట్లు సమానం మరియు Q/Qd చిన్నగా ఉంటే, పీడన పల్సేషన్ ఫ్రీక్వెన్సీ ఎక్కువగా ఉంటుంది. అదనంగా, పుచ్చు సంభవించినప్పుడు, వోర్టెక్స్‌లో ఉత్పత్తి అయ్యే గాలి బుడగలు వోర్టెక్స్ పరిమాణాన్ని పెంచుతాయి మరియు పీడన పల్సేషన్‌ను మరింత తీవ్రతరం చేస్తాయి మరియు పీడన పల్సేషన్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ కూడా మారుతుంది.
పాక్షిక లోడ్ పరిస్థితులలో, డ్రాఫ్ట్ ట్యూబ్‌లోని పీడన పల్సేషన్ జలవిద్యుత్ యూనిట్ యొక్క స్థిరమైన మరియు సురక్షితమైన ఆపరేషన్‌కు గొప్ప ముప్పును కలిగిస్తుంది. ఈ పీడన పల్సేషన్‌ను అణిచివేసేందుకు, డ్రాఫ్ట్ ట్యూబ్ గోడపై రెక్కలను వ్యవస్థాపించడం మరియు డ్రాఫ్ట్ ట్యూబ్‌లోకి వెంటింగ్ చేయడం వంటి అనేక ఆలోచనలు మరియు పద్ధతులు ప్రతిపాదించబడ్డాయి. వివిధ రకాల రెక్కల ప్రభావాలు, రెక్కల సంఖ్య మరియు వాటి సంస్థాపనా స్థానాలతో సహా డ్రాఫ్ట్ ట్యూబ్ యొక్క పీడన పల్సేషన్‌పై రెక్కల ప్రభావాన్ని అధ్యయనం చేయడానికి నిషి మరియు ఇతరులు ప్రయోగాత్మక మరియు సంఖ్యా పద్ధతులను ఉపయోగించారు. రెక్కల సంస్థాపన వోర్టెక్స్ యొక్క విపరీతతను గణనీయంగా తగ్గిస్తుందని మరియు పీడన పల్సేషన్‌ను తగ్గిస్తుందని ఫలితాలు చూపిస్తున్నాయి. డిమిత్రి మరియు ఇతరులు కూడా రెక్కల సంస్థాపన పీడన పల్సేషన్ యొక్క వ్యాప్తిని 30% నుండి 40% వరకు తగ్గించగలదని కనుగొన్నారు. ప్రధాన షాఫ్ట్ యొక్క కేంద్ర రంధ్రం నుండి డ్రాఫ్ట్ ట్యూబ్‌కు వెంటిలేషన్ కూడా పీడన పల్సేషన్‌ను అణిచివేసేందుకు ఒక ప్రభావవంతమైన పద్ధతి. వోర్టెక్స్ యొక్క విపరీతత స్థాయి. అదనంగా, నిషి మరియు ఇతరులు. ఫిన్ ఉపరితలంపై ఉన్న చిన్న రంధ్రాల ద్వారా డ్రాఫ్ట్ ట్యూబ్‌ను వెంటిలేట్ చేయడానికి కూడా ప్రయత్నించారు మరియు ఈ పద్ధతి పీడన పల్సేషన్‌ను అణిచివేయగలదని మరియు ఫిన్ పనిచేయలేనప్పుడు అవసరమైన గాలి పరిమాణం చాలా తక్కువగా ఉంటుందని కనుగొన్నారు.