к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Гидравлический удар

Гидравлический удар - резкое повышение давления в трубопроводе с движущейся жидкостью, возникающее при быстром перекрытии запорных устройств, к-рое распространяется по трубопроводу в виде упругой волны со скоростью а. Г. у. может вызвать разрыв стенок труб и повреждение арматуры трубопровода. Основы теории Г. у. дал H. E. Жуковский (1898).

Если жидкость плотности r течёт со скоростью v в трубопроводе с площадью сечения S, а задвижка в конце трубопровода закрывается за время 1119923-477.jpg, то возникает увеличение давления 1119923-478.jpg. В слое жидкости длиной 1119923-479.jpg, прилегающем к задвижке, теряется кол-во движения 1119923-480.jpg , равное импульсу внеш. сил 1119923-481.jpg ; отсюда

1119923-482.jpg

где 1119924-1.jpg - скорость распространения волны Г. у. (скорость упругих колебаний в стенках трубопровода и в массе жидкости). Согласно теории Жуковского:

1119924-2.jpg

где d - внутр. диам. трубы,1119924-3.jpg - толщина стенок трубы, Ест и Еж - модули упругости материала стенок трубы и жидкости. Для стальных и чугунных труб а1119924-4.jpg1000- 1350 м/с.

Образующееся при Г. у. повышение давления распространяется против течения жидкости и через время L/a (L - длина трубопровода) достигает резервуара. Здесь давление падает, и это падение давления передаётся обратно к запорному устройству с той же скоростью в виде отражённой волны (волна понижения). Циклы повышений и понижений давления чередуются через промежуток времени 2L/a, пока этот колебат. процесс не затухает из-за затрат энергии на трение и деформацию стенок.

Ф-ла (2) действительна лишь для случая, когда T3<2L/a, где T3 - время закрытия запорного устройства. При T3>2L/a отражённая волна придёт к запорному устройству раньше, чем задвижка закроется, и повышение давления в трубопроводе уменьшится. В этом случае 1119924-5.jpg . Для снижения величины Г. у. увеличивают T3 и уменьшают длину L трубы, присоединяя водяные колонны, пневматич. резервуары (воздушные колпаки), устанавливая предохранит. клапаны. На Г. у. основана работа гидравлич. тарана для подачи воды на большую высоту (до ~40 м).

'; ?>

Литература по гидравлическому удару

  1. Жуковский H. E., О гидравлическом ударе в водопроводных трубах, M.- Л., 1949, с. 5;
  2. Чугаев P. Р., Гидравлика. (Техническая механика жидкости), 4 изд., Л., 1982, гл. 9;
  3. Альтшуль А. Д., Киселев П. Г., Гидравлика и аэродинамика, 2 изд., M., 1975, гл. 15.

А. Д. Альтшуль.

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ