Гидравлический удар при мгновенном закрытии затвора.
Гидравлический удар при мгновенном закрытии затвора. При закрытии клапана на конце горизонтальной, прямой цилиндрической трубы круглого сечения, соединенной с открытым резервуаром, рассмотрим случай гидроудара (рис. 14.1). Исходные данные расчета: длина трубы b, диаметр a, площадь co, толщина стенки трубы e, средний расход трубы при установившемся движении (до гидроудара) V<sup class=»reg»>®</sup>, модуль материала стенки трубы E, модуль жидкости Hedgehog, плотность жидкости p; ваттерхаммер н0 =00 / 0 от избыточного гидравлического давления трубопровода.
В момент времени 1=1о4-4Ь/с отраженная волна достигнет затвора. В этот момент времени вся жидкость в трубопроводе будет находиться в первоначальном состоянии с давлением ро и скоростью ио. направленной в сторону закрытой задвижки. Людмила Фирмаль
- Кроме того, примите следующие допущения: 1) из-за очень больших размеров резервуара, независимо от явлений, происходящих в трубопроводе, уровень в резервуаре остается постоянным. 2) из-за малых потерь давления и напора давления перед закрытием затвора пьезометрическая линия практически совпадает с горизонтальной линией. 3) движение жидкости в трубе принимается равным 1 измерению. То есть все локальные скорости считаются равными средней скорости, а давление считается одинаковым для всех точек живого сечения. Характеристики таких движений зависят только от ординаты. в точке ^ o затвор немедленно закрывается. Если жидкость полностью несжимаема (Ет = о<sup class=»reg»>®</sup>) и стенки трубопровода полностью неупругие (å-о<sup class=»reg»>®</sup>), то вся масса жидкости немедленно остановится и произойдет очень большое повышение давления.
- В реальных условиях свойства процесса изменяются за счет упругости стенок трубопровода и сжимаемости жидкости, что приводит к увеличению величины результирующего давления. Поверхность рисунка n-n 14.2 является передней частью ударной волны, отделяющей жидкость от невозмущенного импульса жидкости под действием ударной волны давления жидкости. В течение бесконечно короткого времени a^, после закрытия мгновенно, слой поперечного слоя, чтобы остановить в непосредственной близости от затвора останавливается.
Толщина этого слоя AI зависит от упругости жидкости и материала стенок pipeline. At время 1 = 1a + A1, слой жидкости перед участком n-n продолжает двигаться со скоростью o0 в сторону затвора. Под воздействием этих слоев масса жидкости, остановившейся в отсеке m-n, сжимается, стенки трубопровода растягиваются, давление повышается на Ap, а p = p0 {Ap. Часть жидкости, которая еще не остановила слой, поступает в объем, выделившийся в результате этого в отсеке м-н через сечение н-н в А1. Увеличение давления при гидравлическом ударе можно определить, применив теорему об изменении импульса (импульса) к массе жидкости, которая имеет stopped.
In в проекции направления движения имеется внешняя сила импульса, действующая на выбранную массу. Арама. 、 Изменение импульса выбранной массы (rso » ACh + rsga0A / y0）、 Где pcooA ^ масса жидкости, поступающей в отсек mn за время a/. ω= a> 0、 ApA1-pAb0 + пн ^ М. ДИ И вам=выражения N, представляющих c. Е. Жуков. Пустой. (14.1） АР = rsn0 + рзк 282 или ДП / р ^ р = АП = М0 /§+ х% μ,(14.2） Здесь с Скорость распространения гидроудара по трубопроводу, то есть скорость удара wave. In общий случай, c-скорость распространения малых возмущений в жидкости. a0-cc, так обычно АР-па> 0.
Определение Я (или р) и V при заданных условиях представляет собой основную задачу при изучении гидравлического удара. Людмила Фирмаль
- После мгновенного закрытия затвора фронт p_n ударной волны распространяется по трубопроводу со скоростью c. слой жидкости, в свою очередь, от ближайшего к затвору останавливается и скорость исчезает до нуля. На рис. 14.3 показан «снимок» состояния конвейера, время^ = / 0 + // на ней показана схема распределения давления и скорости по длине трубопровода в S. Перед ударной волной n-n перемещается путь I / s за / S после клапана closes. In на этом участке трубопровода давление повышается за счет АП и/или= / ?0+!+Д/?Теперь она равна.
Кроме того, скорость жидкости стала нулевой. То есть при y = 0 стенка трубопровода растягивается, жидкость переходит в сжатое состояние, а плотность равна p + dr. В момент времени 1 = 1 $ {b1c фронт n-n ударной волны достиг пласта и занял позицию n’N’(рис. 14.4). 283. В этот момент трубопроводная жидкость находится в мгновенном состоянии покоя (V = 0) по всей длине трубопровода. Давление увеличивалось на Ap, равное p-Po + Ap, стенки трубопровода растягивались, жидкость сжималась, и плотность становилась p + Lp. Это состояние системы не является стабильным. Потому что, согласно первому предположению Уровень в баке, как и результирующее давление, не зависит от явлений, происходящих в трубопроводе.
Таким образом, давление в резервуаре на уровне оси трубопровода (рис. 14.4) имеет первоначальное значение, равное Р0. В связи с этим, по состоянию на{= {0 + b / c, движение жидкости из трубы в резервуар имеет первоначальную скорость V0 = \ Ap | pc \и направлено в обратном направлении, то есть в сторону слоя жидкости в трубопроводе. Когда рядом с баком, он начинает течь в сторону tank. In в этом случае давление в трубопроводе снижается до давления Р0, и стенки трубопровода возвращаются к своей первоначальной форме. И это распространяется.
Смотрите также:
Возможно эти страницы вам будут полезны:
- Расчет распределительных водопроводных линий.
- Гидравлический удар как неустановившееся движение упругой жидкости в упругих трубопроводах.
- Скорость распространения волны гидравлического удара.
- Гидравлический удар при постепенном закрытии затвора
