19.Особенности непрямого и неполного гидравлического удара

Гидравлическим ударом называется явление резкого повышения давления в напорном трубопроводе, при при внезапном торможении потока движущейся жидкости.

Гидравлический удар представляет собой колебательный процесс возникновения в упругом трубопроводе с капельными жидкостями. Данный процесс является быстротечным и характеризуется чередованием резких повышения и понижения давления, и тесно связаны с упругими деформациями жидкости и трубопровода.

Ударной волной будет называется область, в которой давления равно:

Э нергия колебания развивается из-за энергии на трение и потерь в резервуаре.

Если не выполняется условие , то процесс протекает несколько по другому:

Н ачальное превышение давления при гидравлическом ударе может быть определено как: , где -плотность жидкости, -начальная скорость жидкости, с-скорость перемещения сечения

Выражение работы деформации

Работа сжатия жидкости-это работа сил давления на пути

Скорость распростронения упругой волны:

Опыты жуковского показали, что гидравлический удар происходит приблизительно одинаково как при ламинарном так и при турбулентном течении.Обусловлено это тем, что при гидроударе происходит интенсивное смешивание слоев.

Способы борьбы с гидроударами:

1.снижение быстродействия гидроаппаратуры( увеличение времени закрывания)

2. устанавливать «компенсаторы», предохранительные клапаны

3.снижение скорости течения жидкости

4. увеличение прочности трубопровода.

2 0.Гидравлический расчёт трубопроводов.

Фрагмент трубопровода с длинной трубы L и диаметром d между точками 1 и 2.

Т.к диаметр трубы везде одинаковый и оттока(притока) жидкости нигдк нет, то V₁=V₂. Примем α₁=α₂.

Уравнение Бернули:

Величина, записанная в левой части называется потребленным напором, если эта величина известна, то она называется распологаемым напором.

-статический напор

, где K-сопротивление трубопровода, m-показатель степени, зависящий от режима течения( m=1-ламинарное, m=2-турбулентное)

Г рафик зависимости потребленного напора от расхода для ламинарного и турбулентного течения, при наличии и отсутствии статического напора:

Статический напор больше нуля, если жидкость течет вверх( в область повышеного давления). Точка показывает какой будет напор, если открыть кран. Отрицательный статический напор обусловлен высотой.

21. Соединение простых трубопроводов

А) Последовательное соединение

В озьмём 3 трубы разной длины, разным диаметром сечения, с разным гидравлическими сопротивлениями, и соединим их последовательно.

- расход.

С уммарная характеристика потребного напора строится путем сложения ординат отдельных участков.

Так как в общем случае скорости в точках M и N неодинаковы, то выражение потребного напора с учетом допущения α=1 будет иметь вид:

Б) параллельное соединение

Характеристика потребного напора будет иметь вид:

В) Разветвлённое соединение

Необходимо определить расход в точках 1, 2 и 3 и потребного напора в точке M. Аналогичные выражения можно записать для двух других ветвей.

У читывая что

Получаем:

Из данных выражений можно вычислить расходы Q, а затем рассчитать давления в точках р1, р2 и р3.

Характеристика потребного напора:

Если в М напор будет равен 0, то расход соответствует точке В. В точках С и D происходит излом характеристики из-за включения в работу новых вентилей.