36. Гидравлический удар в трубах. Меры борьбы с гидравлическим ударом.

Гидравлический удар – это явление, представляющее собой кратковременное, но резкое и сильное изменение (повышение или понижение) давления в трубопроводе при внезапном изменении скорости движения (торможение или ускорение) потока рабочей среды (жидкости), транспортируемой по трубопроводной системе.

Причины возникновения

• Изменение скорости потока рабочей среды возникает из-за резкого открывания или закрывания вентилей, задвижек и прочей запорной арматуры;

• Включение или отключение насосов может повлечь резкое изменение давления в трубопроводе;

• Наличие резких перепадов сечения труб в системе также влечет за собой возникновение гидроудара;

• Воздушные пробки, возникающие в системе водопровода или отопления, противоположно направленный поток рабочей среды и прочие преграды в трубопроводе тоже являются причиной гидроудара.

Для предотвращения гидроудара применяют ряд методов:

• обеспечение плавного открытия или закрытия запорной арматуры;

• увеличение диаметра трубопровода;

• снижение скорости потока среды;

• обеспечение плавного пуска и остановки насосов;

• использование системы защиты от гидравлических ударов;

• удаление газов из трубопроводов.

• Применять автоматику насосного оборудования и запорной арматуры.

• Использовать байпас.

Байпас - это дополнительный участок трубопровода, который монтируется в качестве обходного канала и служит для регулирования пропускной способности трубопроводной системы.

• Применять защитный (предохранительный) клапан.

Истечение жидкости из отверстия и насадков

37. Истечение жидкости через малые отверстия в тонкой стенке при постоянном напоре . Сжатие струи. Коэффициенты сопротивления, скорости и расхода.

Истечение жидкости через малые отверстия в тонкой стенке при постоянном напоре — это процесс, который можно описать с помощью законов гидродинамики. В этом контексте важно рассмотреть несколько ключевых аспектов: сжатие струи, коэффициенты сопротивления, скорости и расхода.

### 1. Основные принципы

Когда жидкость истекает через малое отверстие (например, в стенке резервуара), возникает разница давлений, которая приводит к движению жидкости. Если отверстие достаточно маленькое, то можно использовать уравнение Бернулли для описания этого процесса.

### 2. Сжатие струи

Сжатие струи (или конвергенция) происходит, когда жидкость проходит через узкое отверстие. Это может привести к увеличению скорости потока, но также может вызвать дополнительные потери давления из-за трения и вихрей.

### 3. Коэффициенты сопротивления

Коэффициент сопротивления (или коэффициент выхода) C_d — это безразмерная величина, которая учитывает потери энергии при истечении жидкости через отверстие. Он определяется как отношение фактического расхода жидкости к теоретическому расходу, рассчитываемому по уравнению Бернулли.

C_d = Q_факт/Q_теор , где: - Q_факт — фактический расход жидкости,- Q_теор — теоретический расход, рассчитываемый по формуле: Q теор = A*v , где - A — площадь отверстия, - v — скорость истечения.

### 4. Скорость истечения

Скорость истечения жидкости через отверстие можно рассчитать с помощью формулы:

v = √(2gh/C_d) , где: - g — ускорение свободного падения, - h — высота столба жидкости над отверстием.

### 5. Расход жидкости

Расход жидкости можно вычислить как:

Q = A · v , где A — площадь отверстия, а v — скорость истечения. Подставляя выражение для скорости, получаем: Q = A ·√(2gh/C_d)

### Заключение

Таким образом, для анализа истечения жидкости через малые отверстия в тонкой стенке необходимо учитывать коэффициенты сопротивления, которые зависят от геометрии отверстия и свойств жидкости. Использование уравнения Бернулли позволяет получить представление о скорости и расходе жидкости в зависимости от высоты столба и других факторов.