Контрольні питання:
Які бувають види втрат?
Написати рівняння Бернуллі.
Які є основні фізичні властивості рідин?
Яка різниця між густиною та в’язкістю?
Які фактори впливають на місцеві втрати?
Рекомендована література
1. Башта Т.М., Руднєв С.С., Некрасов Б.Б. й др. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы. — М.: Машиностроение, 1982.
2. Исаев А.П., Сергеев Б.Н., Дидур В.А. Гидравлика й гидромеханизация сельскохозяйсгвенных процессов. М.: Агропромиздат, 1990.
3. М.А. Палишкин. Гидравлика й сельскохозяйственное водоснабжение. - М.: ВО „Агропромиздат", 1990.
4. Рогалевич Ю.П. Гідравліка. - К.: Вища школа, 1993.
5. Карасев Б. В. Гидравлика й основи сельськохозяйственного водоснабжения й канализации. - Минск.: Вышсшая школа, 1983.
Лабораторна робота №9
Тема: Дослідження гідравлічного удару в трубопроводі.
Мета: Визначити величину ударного тиску в напірному трубопроводі при гідравлічному ударі і швидкість поширення ударної хвилі.
Обладнання: обладнане робоче місце.
В результаті виконаннялабораторної роботи студент повинен знати:
Що таке гідравлічний удар?
Що таке ударна хвиля?
Формулу для визначення гідравлічного удару.
В результаті виконання лабораторної роботи студент повинен вміти:
Будову дослідної установки;
Формулу М.Є. Жуковського.
Загальні відомості:
Гідравлічним ударом - називається зміна (підвищення чи пониження) тиску в трубопроводі при різкій зміні швидкості руху рідини. Підвищення тиску в трубопроводі може бути настільки великим, що здатне привести до розливу трубопроводу.
При закритті засувки на трубопроводі протікання рідини зупиниться спочатку не у всій трубі, а лише перед засувкою. Це відбувається тільки тому , що рідина стискається, а трубопровід розширюється. Потім хвиля тиску (ударна хвиля) швидко розповсюджується по трубопроводі зі швидкістю, яка визначається за формулою:
де d - діаметр трубопроводу; δ - товщина стінок трубопроводу; Ер, Еtр - модуль об'ємної пружності рідини і трубопроводу.
Відношення Ер, Еtр для води в залежності від матеріалу стінки труби приймається з табл. №1.
Розрізняють прямий і непрямий гідравлічні удари. Прямий гідравлічний удар має місце тоді, коли час закриття засувки менший за час фази удару Тз < μ, тобто:
Де L - довжина трубопроводу.
При Тз > 2L / С, виникає непрямий гідравлічний удар.
Підвищення тиску при прямому гідравлічному ударі визначається по формулі М.Є.Жуковського.
∆Pуд = ρV0C; де V0 - швидкість руху рідини до гідравлічного удару.
При непрямому гідравлічному ударі підвищення тиску буде менше ніж при прямому ударі:
Опис лабораторної установки:
Схема установки для вивчення гідравлічного удару представлена на рисунку №1. Від напірного резервуара чи напірної магістралі бере початок трубопровід 3 діаметром 25 мм. В кінці трубопроводу встановлений електричний клапан 6, який може закриватися за допомогою витратоміра Вентурі 7.
Для вимірювання величини тиску перед клапаном встановлений перетворювач 5 і контактний манометр 4. Для записів діаграми гідравлічного удару передбачений осцилограф 1.
Лабораторна установка для дослідження гідравлічного удару:
1. – осцилограф; 2. – вимикач; 3. – трубопровід; 4. – манометр; 5. – датчик тиску; 6. – електроклапан; 7. – труба Вентурі; 8. – дифманометр; 9. – кран.