
- •17 Опыт Рельнольдса
- •Внезапное расширение.
- •Внезапное сужение потока
- •Постепенное расширение потока
- •Постепенное сужение потока
- •35 Определение времени опорожнения сосуда
- •45. Построение трубопроводной характеристики. Статический напор. Потребный напор
- •46. Построение трубопроводной характеристики при парал и посл соедин корот трубопроводов
35 Определение времени опорожнения сосуда
Считаем, что давление плавно изменяется, хотя оно установившееся. Значит за некоторый промежуток времени Δt уровень опуститься на Δh.
Объем жидкости, вышедший из резервуара за Δt:
После интегрирования и подстановки пределов получаем:
А для постоянного напора:
При постоянном напоре время заполнения резервуара в 2 раза меньше, чем при переменном.
36. Вывод уравнения траектории струи. Определение дальности отлета струи.
Частица жид-ти находиться в поступательном равномерном движении по оси ОХ с начальной скоростью V=φ*(2*g*h)^0,5
Второе движение равноускоренное по оси ОУ, где Хо=V*t:
Уо = (g*t^2) / 2 t= Xo / V
Yo = (g*Xo^2) / (2*V^2)
Xo= V / (2*Yo/g)^0,5
39. 40. Явление гидравл удара. Скорость распр ударной волны (ф-ла Жуковского). Опред превыш давления в трубопроводе при гидроударе. Фаза и период гидроудара.
Явление, происходящее в протяж трубопроводе, связанное со значит изменением мгновенной скорости.
Если во время движения жидкости по протяж трубопров со скоростью Vя и давлением Р мгновенно сработает заслонка, 1-ый слой остановится, а остальные будут двигаться, след движ будет продолжаться к заслонке, а волна повыш давления должна будет распр в противоположном направлении: Ру = Р+∆Р
Чрез некот время после того как последний слой остановится, жидкость начнет движение в сторону наименьшего давления (от заслонки).
Прямая ударная волна - +Р
Обратная ударная волна - -Р
Тф=2*l/c – фаза гидроудара (время прохожд прямой и ударной волны)
С – скорость распр ударной волны
П=2*Тф – период гидроудара
Жуковский получил ур-ние для ∆Р:
1. прямой удар: Тф> t3 ∆Р=cρ(V-V0)
2. непрямой: Тф< t3 ∆Р=ρ(V-V0)2*L/t3
Жуковский получил ур-ние для определения скорости ударной волны:
С=( ρж/Еж(1- Еж*d/Eтδ))^0.5
(ρж/Еж)^0.5 – скорость распрастр упругих деформаций жидкости или звука
Еж , Eт – модуль упругости жидкости и трубопровода
δ – толщина стенки трубопровода
d – диаметр трубопровода
Способы предотвращения гидр удара и его негативные последствия:
Не допуск больших промежутков м-ду заслонками
Не допуск больших скоростей движения по трубопров
Не допуск малого времени закрытия запорной арматуры
Не допуск возникновения воздушных колпаков
Всякая ударная волна возникш в жидкости мгновенно гасится на линии свободной пов-ти.
41. Прямой и непрямой гидроудар. Определение превышения давления.
В зависимости от времени распространения ударной волны τ (фаза ГУ) и времени перекрытия задвижки (или другой запорной арматуры) t, в результате которого возник гидроудар, можно выделить 2 вида ударов:
-Полный (прямой) гидравлический удар, если t < τ
-Неполный (непрямой) гидравлический удар, если t > τ
При полном гидроударе фронт возникшей ударной волны движется в направлении, обратном первоначальному направлению движения жидкости в трубопроводе.
Его дальнейшее направление движения зависит от элементов трубопровода, расположенных до закрытой задвижки. Возможно и повторное неоднократное прохождения фронта волны в прямом и обратном направлениях.
При неполном гидроударе фронт ударной волны не только меняет направление своего движения на противоположное, но и частично проходит далее сквозь не до конца закрытую задвижку.
4
2.Устойство
и принцип действия гидротарана
(достоинства и недостатки).
В основе работы гидротарана лежит так называемый гидравлический удар — резкое повышение давления в трубопроводе, когда поток воды мгновенно перекрывается заслонкой. Всплеск давления может разорвать стенки трубы, и, чтобы избежать этого, краны и вентили перекрывают поток постепенно.
Гидравлический таран работает следующим образом. Из водоема 1 вода по трубе 2 поступает внутрь устройства и вытекает через отбойный клапан 3. Скорость потока нарастает, его напор увеличивается и достигает величины, превышающей вес клапана. Клапан мгновенно перекрывает поток, и давление в трубопроводе резко повышается — возникает гидравлический удар. Возросшее давление открывает напорный клапан 4, через который вода поступает в напорный колпак 5, сжимая в нем воздух. Давление в трубопроводе падает, напорный клапан закрывается, а отбойный — открывается, и цикл повторяется снова. Сжатый в колпаке воздух гонит воду по трубе б в верхний резервуар 7 на высоту до 10—15 метров.
+использование нетрадиционного вида энергии
+малая стоимость
+очень дешевая амортизация
-подача прерывистая (толчками)
-небольшая подача
-необходимо обеспечить отвод жидкости, выходящей из ударного клапана
43. Гидравлич.удар-явление, происходящее протяж.трубопроводах, связан.со значит.изменением Р, кот.происходит вследствие изменения мгновенной скорости. Способы предотвращения возникн.ГУ и его негативн.последствия: 1-не допускать больших промеж.в трубопроводе между заслонками. 2-не допускать больших скоростей движ.по трубопров.СНиП 1-2.5 м/с. 3-не допускать малого времени закрытия запорной арматуры. 4-не допускать возд.колпаки. Всякая ударная волна, возн. В жидкости мгновенно гасится на линии своб.поверхности.
44. Расчет трубопровода. Трубопровод м.б. 1-длинные 2-короткие 3-простые 4-сложные.
Гидр.расчет трубопроводов сводится к построению трубопроводных хар-к.
Для построения трубопров.хар-ки воспользуемся уравнением
Нтр=Нr+((P2-P1)/γ1)+((Ui^2-U1^2)*2/2g)+сумма hw
γ1-перепад давления
Сумма hw=(λ*L/d+сумма Li)*U^2/2g
D=const
Hтр=Нст+k*U^2
Y=a+bx^2
Hтр=Нст+(к/w^2)*Q^2