Bilang isang fast-response renewable energy source, kadalasang ginagampanan ng hydropower ang papel ng peak regulation at frequency regulation sa power grid, na nangangahulugan na ang mga hydropower unit ay madalas na kailangang gumana sa ilalim ng mga kondisyong lumilihis sa mga kondisyon ng disenyo. Sa pamamagitan ng pagsusuri ng isang malaking bilang ng data ng pagsubok, itinuturo na kapag ang turbine ay gumagana sa ilalim ng mga kondisyon na hindi disenyo, lalo na sa ilalim ng bahagyang mga kondisyon ng pagkarga, ang malakas na pulsation ng presyon ay lilitaw sa draft tube ng turbine. Ang mababang dalas ng presyon ng pulsation na ito ay makakaapekto sa matatag na operasyon ng turbine at ang kaligtasan ng yunit at pagawaan. Samakatuwid, ang presyon ng pulsation ng draft tube ay malawak na nababahala ng industriya at akademya.
Dahil ang problema ng pressure pulsation sa draft tube ng isang turbine ay unang iminungkahi noong 1940, ang dahilan ay nababahala at tinalakay ng maraming mga iskolar. Sa kasalukuyan, ang mga iskolar sa pangkalahatan ay naniniwala na ang presyon ng pulsation ng draft tube sa ilalim ng bahagyang kondisyon ng pagkarga ay sanhi ng spiral vortex movement sa draft tube; ang pagkakaroon ng puyo ng tubig ay ginagawang hindi pantay ang pamamahagi ng presyon sa cross section ng draft tube, at sa pamamagitan ng pag-ikot ng vortex belt, ang asymmetric pressure field ay umiikot din, na nagiging sanhi ng pana-panahong pagbabago ng presyon sa paglipas ng panahon, na bumubuo ng pressure pulsation. Ang helical vortex ay sanhi ng umiikot na daloy sa draft tube inlet sa ilalim ng bahagyang kondisyon ng pagkarga (ibig sabihin, mayroong tangential component ng velocity). Ang US Bureau of Reclamation ay nagsagawa ng eksperimental na pag-aaral sa swirl sa draft tube, at sinuri ang vortex shape at behavior sa ilalim ng iba't ibang swirl degrees. Ang mga resulta ay nagpapakita na kapag ang swirl degree ay umabot sa isang tiyak na antas, ang spiral vortex band ay lilitaw sa draft tube. Ang helical vortex ay lilitaw sa ilalim ng bahagyang kondisyon ng pagkarga, kaya kapag ang relatibong rate ng daloy (Q/Qd, Qd ay ang design point flow rate) ng turbine operation ay nasa pagitan ng 0.5 at 0.85, lalabas ang matinding pressure pulsation sa draft tube. Ang dalas ng pangunahing bahagi ng presyon ng pulsation na sapilitan ng vortex belt ay medyo mababa, na katumbas ng 0.2 hanggang 0.4 na beses ang rotational frequency ng runner, at mas maliit ang Q/Qd, mas mataas ang pressure pulsation frequency. Bilang karagdagan, kapag nangyari ang cavitation, ang mga bula ng hangin na nabuo sa vortex ay tataas ang laki ng vortex at gagawing mas matindi ang pressure pulsation, at ang dalas ng pressure pulsation ay magbabago din.
Sa ilalim ng bahagyang kondisyon ng pag-load, ang pressure pulsation sa draft tube ay maaaring magdulot ng malaking banta sa matatag at ligtas na operasyon ng hydroelectric unit. Upang sugpuin ang pressure pulsation, maraming ideya at pamamaraan ang iminungkahi, tulad ng pag-install ng mga palikpik sa dingding ng draft tube at pag-venting sa draft tube ay dalawang mabisang hakbang. Nishi et al. gumamit ng mga eksperimental at numerical na pamamaraan upang pag-aralan ang epekto ng mga palikpik sa presyon ng pulsation ng draft tube, kabilang ang mga epekto ng iba't ibang uri ng mga palikpik, ang mga epekto ng bilang ng mga palikpik at ang kanilang mga posisyon sa pag-install. Ang mga resulta ay nagpapakita na ang pag-install ng mga palikpik ay maaaring makabuluhang bawasan ang eccentricity ng puyo ng tubig at bawasan ang presyon ng pulsation. Natagpuan din ni Dmitry et al na ang pag-install ng mga palikpik ay maaaring mabawasan ang amplitude ng presyon ng pulsation ng 30% hanggang 40%. Ang bentilasyon mula sa gitnang butas ng pangunahing baras hanggang sa draft tube ay isa ring epektibong paraan upang sugpuin ang pressure pulsation. Ang antas ng eccentricity ng vortex. Bilang karagdagan, si Nishi et al. Sinubukan din na i-ventilate ang draft tube sa pamamagitan ng maliliit na butas sa ibabaw ng palikpik, at nalaman na ang pamamaraang ito ay maaaring sugpuin ang presyon ng pulsation at ang dami ng hangin na kinakailangan ay napakaliit kapag ang palikpik ay hindi gumana.
Oras ng post: Ago-09-2022
