Гидравлический удар


 

Гидравлическим ударом обычно называют резкое повышение давления, возникающее в напорном трубопроводе при резком изменении скорости жидкости. Гидравлический удар чаще всего возникает при быстром закрытии или открытии крана или иного устройства управления потоком.

Теоретическое и экспериментальное исследование гидравлического удара в трубах было впервые выполнено Н. Е. Жуковским и опубликовано в его фундаментальной работе “О гидравлическом ударе”, вышедшей в свет в 1898 г.

В результате гидравлического удара происходит переход кинетической энергии жидкости в потенциальную, которая затрачивается на деформацию трубопровода и сжатие жидкости. Возникает ударная волна. Установлено, что на каждый 1м/с потери скорости давление возрастает на 1 МПа.

Различают прямой и непрямой гидравлический удар.

Прямой характеризуется условием ,  - время закрытия крана, L – расстояние ударной волны, С – скорость распространения ударной волны.

Непрямой удар: (меньшая разрушающая сила).

Жуковский вывел, что повышение напора Н при прямом гидравлическом ударе:

,  - начальная скорость потока жидкости, С – скорость распространения ударной волны

 

Скорость распространения ударной волны

,плотность жидкости,  -модуль упругости жидкости, d- внутренний диаметр трубы,  - толщина стенки трубы,  - модуль упругости стенок трубы

Способы предотвращения возникновения гидравлического удара:

1.        избегать малого времени перекрытия задвижки

2.        Устанавливать компенсаторы на пути возможного движения гидравлического удара (гидроаккумуляторы)

 Кроме негативных сторон у гидравлического удара имеются и положительные – создание гидравлического тарана (водоподъемная установка, не имеет движущихся частей, но использует энергию искусственно созданного гидравлического удара)

Предыдущие материалы: Следующие материалы: