شبیه سازی عددی تخلیه آبراهه نیروگاه های برقابی از طریق توربین

در نیروگاه های برقابی، به ویژه در واحدهایی با آبراهه طولانی و مخازن موج گیر غول پیکر، که داخل آنها حجم زیادی از آب انباشته می شود، تخلیه سریع و مطمئن این حجم آب از آبراهه در هنگام تعمیرات و بازرسی های دوره ای یا اجباری یکی از مسائل مهم و درخور توجه است. یکی از روش های سنتی تخلیه آبراهه چنین نیروگاه هایی، استفاده از لوله های تخلیه ای است که به «پنستاک» متصل شده و به کمک شیرآلات تنظیمی و فشار شکن، آب را به سمت گالری تخلیه هدایت می کند. بزرگ بودن ابعاد آبراهه و مخازن موج گیر از یک سو و حجم قابل توجه آبی که در این مجموعه ذخیره شده است از سوی دیگر، باعث طولانی شدن زمان تخلیه با این روش شود و حتی این نحوه تخلیه در برخی موارد ممکن است چندین روز طول کشد. برای کاهش این زمان، به تازگی روش دیگری نیز در نیروگاه های برقابی بزرگ مورد استفاده قرار می گیرد. این روش؛ تخلیه آب از طریق توربین با گشودن جزئی دریچه های تنظیمی است. در روش یاد شده که با دوران چرخ توربین همراه است، حجم قابل توجهی از آب در زمانی بسیار کم به پایین دست نیروگاه هدایت می شود. با وجود مزیت کاهش زمان تخلیه، در استفاده از این روش، ملاحظه های خاصی؛ مانند: کنترل سرعت توربین، عملکرد یاتاقان ها، ارتعاش های واحد و عملکرد چرخ توربین باید درنظر گرفته شود. در این تحقیق، روش تخلیه آبراهه از طریق توربین با مدل سازی ریاضی و عددی، مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. میزان «افزایش سرعت چرخ توربین» زمان تخلیه در گشودگی های مختلف دریچه های تنظیمی و عملکرد «هیدرولیکی توربین» نیز از موارد فنی است که مورد تحلیل و محاسبه های عددی ریاضی قرار می گیرد. این روش برای نیروگاه برقابی در دست احداث سیمره که بزرگ بودن ابعاد آبراهه و مخزن موج گیر از مشخصه های آن است، به عنوان نمونه مورد ارزیابی قرار خواهد گرفت.

Keywords:

نیروگاه برقابی , تخلیه از طریق توربین , افزایش سرعت , دریچه های تنظیمی , نمودار عملکرد