• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Гідравлічний удар у трубах. Три закони Жуковського

При раптовому відкритті засувки або зупинці насоса у водяних системах виникє гідравлячний удар. При гальмування рідини від швидкості V до 0 виникає ударна хвиля, і гальмування поширюється зі швидкістю удару від засувки до резервуару. Гідравлічний удар має 4 фази і 2 напівперіода. Період прямого удару буде складати:

L – довжина трубопроводу від засувки до резервуару

4 фази: перша фаза – рідина зупиниться і ударна хвиля

М.Є. Жуковський дослідив явище гідравлічного удару на московському трубопроводі у 1890 р.

I закон Жуковського дозволяє обчислити підвищення тиску при прямому ударі:

У II законі Жуковський визначив швидкість розповсюдження ударної хвилі у трубопроводах

Е, Е_т – модуль пружності Юнга для рідини та матеріалу труб відповідно,

D – діаметр труби,

δ_т – товщина стінок труби

Ударна хвиля поширюється зі швидкістю більше ніж швидкість звуку у воді

Особливості:

1.Швидкість ударної хвилі буде зростати і наближатись до С_Н2О у випадку, коли Е_т зростає (труби дуже пружні) і δ_т зростає.

2. Швидкість розповсюдження удару зменшується якщо Е_т↓ , D↑ , δ_т↓.

Гідравлічний удар має велику інтенсивність у сталевих трубах малого діаметра. Зі збільшенням діаметра труби і зменшенням товщини стінки інтенсивність гідравлічного удару зменшується. Суттєво зменшується сила удару у трубах зі зменшенням пружності (металопластикові, свинцеві, гумові).

Для сталевих труб формула II закону має вигляд:

Обчислення проектної максимально-допустимої швидкості руху рідини у трубах

Водяні трубопроводи експлуатуються при робочому тиску Р_р

Р_max= Р_р+ ΔР_у=1,8*10⁶ Па

На основі I закону Жуковського можна визначити допустимий тиск гідравлічного удару

ΔР_у=Р_max -Р_р

Із I закона Жуковського отримуємо:

ρVС_у = Р_max - Р_р

Допустима швидкість транспортуємої рідини:

Для водопровідної мережі у більшості випадків Р_р складає 6*10⁵ Па, Р_max=18*10⁵ Па.

Швидкість розповсюдження удару:

С_у (Fe)≈1200 м/с

У такому випадку V_проек (6*10⁵)= (18-6)*10⁵/(10³*12*10²)= 1 м/с

Отже, водопровідні мережі проектуються на швидкість руху води у інтервалі 1,0-1,3 м/с.

III закон Жуковського дозволяє знизити інтенсивність гідравлічного удару. Цей закон має наступний аналітичний вигляд:

Т – період гідравлічного удару,

t_3.3. - час закриття засувки, при умові, що t_3.3. >Т

Згідно III закону Жуковського для зменшення інтенсивності гідравлічного удару необхідно замість засувки з миттєвим закриттям використовувати засувки з уповільненим перекриттям живого перерізу трубопроводу.

Основні засоби боротьби з гідравлічним ударом

Приймаємо наступні засоби для боротьби з гідравлічним ударом:

У проектах передбачити, щоб V руху рідини при заданій витраті не перевищувала 1 м/с;

Використовувати вентилі та засувки шпиндельного приводу замість пробкових та кулькових кранів;

На трубопроводах у місцях ймовірного виникнення удару облаштовувати зворотні клапани;

По шляху трубопроводу встановлювати повітряні ковпаки, які виконують роль амортизатора гідравлічного удару.

Читайте також:

1. IV. Закони ідеальних газів.
2. А) Грошовий обіг. Закони.
3. Аграрні закони України
4. База управлінських рішень і закони організації.
5. Булеві теореми та закони
6. В процесі читання виділіть маркером або підкресліть найважливіші, на вашу думку, екологічні закони.
7. В) економічні категорії і закони.
8. Види, типи і форми професійного спілкування. Основні закони спілкування. Стратегії спілкування.
9. Визначення добутку на множині цілих невід’ємних чисел, його існування та єдиність. Операція множення та її основні властивості (закони).
10. Визначення суми на множині цілих невід’ємних чисел, її існування та єдиність. Операція додавання та її основні властивості (закони).
11. Газові закони
12. Газові закони. Суміш газів.

Переглядів: 774