Чт. Апр 18th, 2024

Это явление связано с резким возрастанием давления, способно вызвать аварийную работу систем. Обычно связано с затеканием жидкости в тупиковые каналы или резким прекращением движения потока жидкости. Схема процесса представлена на рис. 6.1.

Untitled-24_clip_image001
Рис. 6.1. а

Untitled-24_clip_image002
Рис. 6.1. б

Если это упругая идеальная колебательная система, то этот процесс повторится и будет длиться бесконечно. В действительности быстро затухает из-за диссипации энергии. При гидравлическом ударе происходит преобразование кинетической энергии жидкости в энергию деформации трубопровода и энергию деформации жидкости.

Ек = Едт + Едж (6.1)

(6.2) Untitled-24_clip_image004

Здесь R – радиус канала, V0 – скорость потока жидкости. Мы рассматриваем жидкость как сжимаемую среду, но с другой стороны эти изменения плотности столь малы, что мы можем этим пренебречь. Энергия деформации определится по (6.3):

Untitled-24_clip_image006

Для трубопровода:

Untitled-24_clip_image008

Untitled-24_clip_image010

Untitled-24_clip_image012

Untitled-24_clip_image014
По Ламэ определим максимальные тангенциальные напряжения:

Untitled-24_clip_image016

После преобразований получим (6.4):

Untitled-24_clip_image018
Для жидкости: Untitled-24_clip_image020

Untitled-24_clip_image022

Untitled-24_clip_image024
Но: Untitled-24_clip_image026

(6.5) Untitled-24_clip_image028

Подставляя 6.2, 6.4 и 6.5 в 6.1, после преобразований получим (6.6):

Untitled-24_clip_image030

Впервые это выражение получено Н.Ф. Жуковским. Если считать, что трубопровод абсолютно жесткий, то получим более простую формулу для оценки максимального давления при гидроударе: Untitled-24_clip_image032

От content

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *