Гидравлический удар

Это изображение имеет пустой атрибут alt; его имя файла - image-10-1.png

Гидравлический удар. Гидроудар обычно называют внезапным повышением давления, которое происходит в напорной трубе, когда поток жидкости внезапно тормозится. Точнее, гидроудар-это вибрационный процесс, который происходит в жидком и упругом трубопроводе капель при резком изменении скорости. Этот процесс носит очень временный характер и характеризуется чередованием резких повышений и понижений давления. Изменение давления в этом случае тесно связано с упругой деформацией стенок жидкости и трубопроводов. Однако могут возникнуть и другие причины. Теоретическое и экспериментальное исследование гидроудара в трубе, N. E. It впервые был исполнен Жуковским и опубликован в 1898 году в его основном труде»о водяном Молоте».

Водяной молоток чаще всего вызывается быстрым закрытием или открытием рашпиля или другого устройства управления потоком. Людмила Фирмаль

Предположим, что кран временно закрыты в конце трубы, где жидкость движется с высокой скоростью(рис. 1.106, а).Затем скорость частиц жидкости, ударяющихся о кран, исчезает, и их кинетическая энергия переходит в работу по деформации труб и стенок крана. fluid. In в этом случае стенки трубы растягиваются、 * Н. Е. Жуковский (1847-1921) великий русский ученый, один из основоположников современной гидравлической аэродинамики. В. И. Лепин назвал его «отцом русской авиации».«Еще до того, как Жуковский начал заниматься проблемами авиации, он опубликовал много фундаментальных исследований в области гидравлики, и на протяжении всей своей жизни занимался гидрологической работой. Жидкость сжимается по мере увеличения давления. Другие частицы, соседствующие с ними, ударяют подавленные частицы в кран и теряют speed.

As в результате участок n-n движется вправо со скоростью c, которая называется скоростью ударной волны. Сам переходный регион. Давления Л /?величина bpm изменяется и называется ударной волной. Когда ударная волна движется к резервуару, жидкость останавливается, она сжимается по всей трубе, а стенка трубы растягивается, и давление D / увеличивается, как при ударе. Удар распространяется по всей трубе(рис. 1.106, б). Но такое состояние не находится в равновесии. Из-за действия перепада давления D / 7ud частицы жидкости устремляются из трубы в резервуар, и это движение начинается с участка, непосредственно примыкающего к резервуару. Вырезать сейчас N П движется-РКС этапе гидроудар Лето наоборот Ленн-к крану-с той же скоростью с, оставляя изобарный Р {) (рис. 1.106, в).

Стенки жидкости и трубок считаются упругими, поэтому они возвращаются в свое прежнее состояние. до Р0. Работа деформации полностью переходит в кинетическую энергию, и жидкость в трубе приобретает первоначальную скорость, но теперь направляется в обратном направлении. При такой скорости «столб жидкости» (рис.1.106, г) стремится отойти от крана, создавая отрицательную ударную волну под давлением па. , Это связано с уменьшением давления (Рис. 1. 106, г).Кинетическая энергия жидкости снова становится работой деформации, но это уже противоположный знак. * Это связано с низкой степенью сжатия жидкости, которая создает большое ударное давление.

На диаграмме показано состояние трубы в момент, когда отрицательная ударная волна достигает резервуара. 1.106, e. загар такой же, как показано на рисунке 1. 1.106, b, он не сбалансирован. Рисунок 1. 106, g показан процесс выравнивания давления в трубе и баке, движение жидкости происходит со скоростью U0. Очевидно, как только ударная волна, отраженная от резервуара под давлением Друда, достигает крана, возникает ситуация, которая уже происходит, когда кран закрыт. Весь цикл хода воды повторяется. N. E. In в Жуковском эксперименте было зафиксировано до 12 полных циклов, которые постепенно уменьшали тягу из-за трения в трубах и рассеивания энергии в баке. Течение гидроудара с течением времени показано на рисунке. 1.107,а W б.

Нельзя в этом случае игнорировать скорость сжатия жидкости, как это обычно допускается в гидравлических задачах. Людмила Фирмаль

Рисунок 1.107, обозначенный ломаной линией, характеризует теоретическое изменение давления в точке а (См. Рисунок 1.106) непосредственно к крану (закрытие крана предполагается мгновенным).Сплошная линия показывает приблизительную реальную картину изменения давления в течение time. In кроме того, происходит демпфирование колебаний давления, то есть уменьшение амплитудного значения за счет трения и высвобождения энергии в баке. Описанная картина изменения давления может иметь место только при наличии достаточного запаса давления p0, то есть p0.

Смотрите также:

Методические указания по гидравлике

Возможно эти страницы вам будут полезны: