KSTUEREMENKO22082012-2
.pdf
движутся значительные массы жидкости с большими скоростями. В этих случаях, если не принять соответствующих предупредительных мер, гидравлический удар может привести к повреждению мест соединений отдельных труб(стыки, фланцы,
раструбы), |
разрывов стенок трубопровода, поломке насосов |
и т.д. |
|
||
Для |
выяснения |
явлений, происходящих |
при |
гидравлическом |
,ударе |
рассмотрим горизонтальный трубопровод постоянного диаметра, по которому со средней скоростью V движется жидкость. Если быстро закрыть задвижку на этом трубопроводе, то слой жидкости, находящийся непосредственно у задвижки, должен остановиться, а давление увеличится(вследствие перехода кинетической энергии в потенциальную энергию давления). Так как жидкость сжимаема, то остановка всей её массы в трубопроводе не происходит мгновенно, граница объема, включающего в себя остановивщуюся жидкость, перемещается вдоль трубопровода с некоторой скоростью С, называемой скоростью распространения волны давления. Повышение давления определяется по формуле Жуковского Н.Е.:
∆Р=ρ´V´C
где r - плотность жидкости.
После того, как остановился первый слой у задвижки, останавливается второй, на который давят следующие слои и т..д Таким образом, постепенно повышенное давление, возникшее первоначально непосредственно у задвижки, распространяется по всему трубопроводу против течения жидкости со скоростью. СПовышенное давление вызывает отток жидкости из трубопровода и понижение давления, после
этого опять |
начинается |
перемещение |
ударной волны к |
. задвижкеЦиклы |
||||||||
повышений и понижений давления будут чередоваться через промежутки времени, |
||||||||||||
равные |
времени |
двойного |
пробега ударной волной участка трубопровода |
|||||||||
задвижки до начала трубопровода. Этот промежуток времени называетсяфазой Т |
||||||||||||
гидравлического удара. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Таким образом, |
при |
гидравлическом ударе жидкость, находящаяся в |
||||||||||
трубопроводе, будет совершать калебательные движения, которые из-за сил трения, |
||||||||||||
будут |
затухать. |
Скорость |
распространения |
ударной |
волныопределяется |
|||||||
следующим выражением |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
C = |
|
k |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
r |
|
|
|
|
||
где k – модуль упругости, |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
k = |
, |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
br |
|
|
|
|
|||
где br - коэффициент сжимаемости; ρ – плотность жидкости. |
|
|
||||||||||
Для |
борьбы с |
гидравлическим |
ударом |
применяются |
различного р |
|||||||
устройства, устанавливаемые на трубопроводах, увеличивающее время закрытия задвижек и кранов и тем самым смягчающие действие удара. Безопасное время
закрытия определяется по формуле t f |
2L |
, где L – длина трубопровода. |
|
|||
|
|
|||||
|
|
C |
|
|
|
|
На магистральных трубопроводах устанавливаюттакже автоматически |
||||||
действующие |
предохранительные |
клапаны |
и |
воздушные |
,колпакикоторые |
|
распологаются перед задвижками и играют роль своеобразных воздушных буферов, воспринимающих повышенное давление.
Контрольные вопросы
1.Классификация трубопроводов.
2.Определение расхода трубопровода (водопроводная формула).
3. |
Графический |
метод |
расчета |
расхода |
последовательно |
соедине |
|
|
трубопроводов. |
|
|
|
|
|
|
4. |
Графический |
метод |
расчета |
расхода |
параллельно |
сое |
|
|
трубопроводов. |
|
|
|
|
|
|
5.Работа сифонного трубопровода.
6.Что называется гидравлическим ударом?
7.Процессы, происходящие во время удара.
8.Что называется фазой гидравлического удара?
9. Как |
определить |
повышенное |
давление |
во |
? вре |
|
|
(формула Н.Е. Жуковского) |
|
|
|
|
|
10. |
Как определяется скорость ударной волны? |
|
|
|
||
11. |
Меры, применяемые для борьбы с гидравлическим ударом. |
|
|
|||
Библиографический список
1.Чугаев P.P. Гидравлика. "Л.; Энергия, 1975.
2.Богомолов А.И., Михайлов К.А. Гидравлика. М.; Стройиздат, 1972.
3.Башта Т.М. Машиностроительная гидравлика. М.: Машиностроение, 1971.
4.Альтшуль А.Д., Киселев П.Г. Гидравлика и аэродинамика. М.: Стройиздат, 1975.
5.Теплов А.В. Основы гидравлики. М.: Энергия, 1965.
6.Юшкин В.В. Гидравлика и гидравлические машины. Минск Вышэйшая школа, 1974.
7.Рабинович К.З. Гидравлика. М.; Недра, 1977.
8.Лабораторный курс гидравлики, насосов и гидропередач. /Под ред. С.С.Руднева./
Машиностроение, 1974.
9.Вильнер Я.М. и др.: Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам.
Минск: Вышэйшая школа, 1976.