Napoved pretoka zraka na zračnih ventilih Kaplanovih turbin med prehodnimi režimi

Zračne ventile vgrajujemo na pokrov Kaplanove turbine, da bi zmanjšali povratni udar zaradi kavitacijskega pretrganja vodnega tlaka pod pokrovom turbine, ki nastane zaradi pretrganja vodnega stebra. Delovanje turbine je posebej neugodno pri hitri zapori, ko kulisno razmerje pozicije vodilnika in gonilnika ni optimalno. Posledično se lahko tlak v prostoru med vodilnikom in gonilnikom tako zniža, da pride do kavitacijskega pretrganja toka po vsem prerezu pod turbinskim pokrovom. Ponovno zapolnitev tega praznega prostora povzroči povratni vodni udar. Da bi preprečili škodo, ki jo lahko povzroči vodni udar, se na turbinski pokrov Kaplanove turbine vgradijo zračni ventili, ki se pri določenem podtlaku odprejo in spustijo zrak v medlopatični prostor med vodilnikom in gonilnikom.

Pri hidroelektrarnah, ki imajo daljše iztočne cevovode, obstaja možnost, da se zrak, posrkan v vodo preko zračnih ventilov, v cevovodu združi v večje mehurje.

Iz obstoječih meritev obratovanja zračnih ventilov med hitrimi zaporami agregata je možno oceniti količino zraka, ki se vpihne v vodo preko zračnih ventilov med hitrimi zaporami. Ocena pretoka zraka oziroma količine dovedenega zraka v vodo bi bila koristna za nadaljnje raziskave morebitnih periodičnih tlačnih nihanj odtočnega cevovoda, ki bi se pojavila kot posledica dodatne zračne blazine v cevovodu.

Naloga po potekala v sodelovanju s podjetjem Litostroj Power.

Kontaktne osebe: prof. dr. Marko Hočevar