Н.Е. Жуковский - О гидравлическом ударе в водопроводных трубах (1163270), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Показания манометра № 10, отстоящего от начала трубы на 21 сажень, в некоторых наблюдениях почти совпадают с показанием манометра № 1, стоящего у задвижки. Таким образом удар передается без ослабления вдоль всей 40 37 40 40 28 28 28 26 18 15 18 14 50 50 29 27 22 23 25 ~23 ~48 38 48 38 38 27 34 27 18 16 18 15 50 37 37 25 29 21 г7 г1 27 17 15 44 27 24 23 28 26 17,16 15~14 53~34 27~26 23 22 23 22 7 О ГИДРАВЛИЧЕСКОМ У трубы МанометР ) " 1 1, стоЯЩий почти У конЦа тРУбы, показывает, как это и следует иэ В 5, давление, приближающееся к давлению магистрали; поэтому при составлении среднего давления мы не пользовались этим показанием.
Некоторое непостоянство показаний манометров Бурдона может быть объяснено неприспособленностью втих приборов к определению ударного давления (влияние инерции разгибающейся трубки) и тем обстоятельством, что при больших скоростях воды фрикционная стрелка показывает максимальное давление не первой волны, а иногда второй (см.
В 9). Эти же обстоятельства должны влиять на то, что величина Р, определенная из среднего показания манометров и данная в предпоследней колонне, выходит более теоретической величины Р= — 4ш При опытах с трубой в 2" было поставлено вдоль линии трубы 11 манометров.
Манометры № 1, 2, 3, 4, 5, б шли на левой стороне трубы (при взгляде от задвижки), причем манометр № 1 был у самой задвижки, манометры же № 7 8, 9, 10 11 шли по правой стороне (около забора), причем манометр № 11 был у самого начала трубы. На фиг. 7 изображены черными точками места, на которых можно было привинчивать манометры; начиная от задвижки, шли манометры № 1, 2, 3 на расстояниях друг от дру"а около 20 сажен, потом на расстояниях около 40 сажен— манометры № 5 и б. Последняя черная точка на левой стоРоне трубы ие была занята манометром; первая же точка с правой стороны занималась манометром № 7, за ней манометры № 8, 9, 10, 11 были поставлены через одно место на расстояниях около 40, 60 и 40 сажен.
В нижепомещенной таблице ~см. стр. 8б) даны РезУльтаты опытов над наибольшим давлением при гидравлических ударах в трубе в 2", сделанные 1 и 23 сентября 1897 г. Из этой таблицы мы усматриваем также, что показание манометра передается без потери вдоль всей трубы, причем в некоторых наблюдениях показания манометра № 10 даже больше показаний манометра № 1. Полного постоянства в показаниях мы и здесь не замечаем по причине, объясненной выше, при атом средняя величина Р, вычисленная из О ГИДРДВЛРГ48СКОМ УД4РЕ Наблюдения посредством менометрои 1 н 23 сеитибря 1897 г.
яед иеиболыпимв деялеииями иря гндраелнчесннх ударах е трубе 2" Покаеания манометров е от 1~2'3 4~5(6 7'8 9',10~11)йк о ма 1 с Г ! Срем 4, 4 27 ! 23; 25,, 24 ! 30 ~ 30 ~ 2 4,4 ~30;24(25 22(34)30 3 33 20118:18 20~25~23 ! 4 3,2 20,~ 18(18 20(20 26 5 ' 45,30;30'20,'23)23 20 6 44 '25'30~20(25 35'25 7 4,4 '29,30~20 25 35~20 28,2; 28,9 ~ 22,8 30~28~ 32 , '30~( 22,24~ 23~24~ 35, 29 ~ 27 ~ 30, 23,7 17,6 24,4 17,6 18,3 13,2 18,6 12,8 21,7 18,0 33 32 28 ЗО 27 27 27 32 30 30 32 25 25 5' 231 5' 262' 5~, 270 5~ 259, 22,5 17,6 22,4 17,6 26 27~30~ наблюдений, еще более превышает теоретическую величину 4п, чем в наблюдениях с трубой 4".
Й о. Определение скорости распространения ударной волны 7 с помощью хронографа Марен. Согласно теории, изложенной в 8 5, скорость распространения ударной волны по трубам может быть определена посредством измерений ударной диаграммы. Но для того чтобы с возможной полнотой оправдать излагаемую мной теорию, я счел полезным заняться сначала непосредственным определением времени пробега ударной волной между двумя точками трубы. Для этого, как показано на фиг. 11, в двух точках трубы в 4', отстоящих друг от друга на 100 сажен, были ввинчены две манометрические дугообразные трубки, которые раскрывались при увеличении давления и выдавливали медные стержни, замыкающие ток. При атом стержень, раз выдвинутый, удерживался трением об особую пружинку и назад не возвращался.
Действие стержня первого манометра (по направлению течения) замыкало некоторый ток, отсылаемый в машинное здание водокачки, в котором стоял хронограф Марея; этот ток поднимал якорь хронографа, который двигал перо, чертящее по закопченной бумаге барабана. Сдвинутое перо возвращалось на прежнее место в тот момент, когда ударная О ГИДРАВЛИЧЕСКОМ УДАРЕ во~на подбегала ко второму манометру, и он, выдвинув ержеиь, делал курцшлюс тока, посылаемого в машинное здание водокачки. Таким образом перо хронографа вычерчивало зубец, длина которого, выраженная во времени, давала время пробега ударной волной 100 сажен.
Время, соответствуюшее Фзг 11. длине зубца, определялось в сотых долях секунды с помощью показаний, наносимых на тот же барабан пером. Это перо приводилось в движение особым небольшим током, прерываемым камертоном, делаюшим 100 колебаний в 1 сек. На фиг. 12 дана фотография употребляемого нами хронографа и камертона. Полусекундный маятник, видный на этой фотографии, прерывал и замыкал особый ток, посылаемый в наблюдательные будки с индикаторами Кросби, о которых будет изложено в В 10. К сожалению, при указанном способе определения > не получалось вполне постоянных чисел, что происходило, по моему мнению, от влияния остаточного магнетизма в электромагните пера и от зависимости момента отскакивания якоря от установки оттягивающей его пружинки.
О ГИДРАВЛИЧЕСКОМ УДАРЕ Приводимая ниже таблниа дает результаты наблюдений 22 и 24 июня 1897 г. Наблюдеввя 22 в 24 якова 1897 г. для определеввя 7 в трубе 4т с помощью хровографа 76 ~ Скорость води ~ Время пробега опыта ( в футах ~ 100 сап. в сек. 10,8 4,6 31 4 5 Из этой таблины заключаем, что в среднем время пробега ударной волной 100 сажен есть 0,166 сек. Этому времени соответствует скорость Л = 606 сажен, весьма близкая к теоретической скорости, данной в ~~ 3. Фиг.
12. 3.5 4,0 3,9 4,1 7,1 0,170 0,160 0,140 0,180 0,140 0,160 0,165 0,190 0,180 О ГИДРАВЛИЧЕСКОМ УДАРЕ Подобные же наблюдения были произведены над трубой 2", причем манометрические аппараты были поставлены друг от друга на 178 сажен в местах, обозначенных на фиг, 7 маленькими черточками. При атом получились времена пробега, написанные в следующей таблипе: Каблюдсяяя 23 сентября 1897 г. для спределе- явя 1 в трубе 2" с помощью яровографа Скорость воды в футах Время пробега 178 сап. в сек. опыта 0,308 0,302 3,07 1,80 0,297 1,80 0,297 0,300 1,54 Среднее время пробега выходит здесь 0,300 сек., чтодает нам скорость 1 = 593,3 сажени меньшую теоретической, которая, как было показано в Ц 3, должна быть более, чем скорость для трубы 4'.
Впоследствии будут даны многочисленные наблюдения над скоростью волны в трубе 2 другими более точными методами. Эти наблюдения покажут, что скорость > для трубы в 2" несколько более скорости > для трубы в 4". Я думаю, что употребленный нами хронографический метод давал несколько большие времена пробега против действительных, так как на отнятие якоря хронографа упру гостью пружинки требуется вследствие остаточного магнетизма более времени, нежели на его притяжение. О ГИДРАВЛИЧЕСКОМ УДАРЕ В 9. Ударные диаграммы> снимаемые с помощьюиндинаторов Кросби в различных местах трубы. Индикаторы Кросби помещались прн наших опытах в особых будках, из которых будка № 1 находилась всегда в конце трубы Фии 13.
у задвижки возле колодпа С (фиг. 71, а две другие № П и № Ш помещались вдоль испытуемой трубы, обыкновенно на расстояниях ',',, и '-,',, ее длины от конца трубы. На фиг. 7 видна постановка будок № 11 и 111 на тоубе в 2и и будки ,№ Ц на трубах в 4" и б". Приводим на фиг. 13 фотографию внутреннего помещения будки. На этой фотографии виден индикатор Кросби с приподнятым рычагом карандаша. Цилиндр индикатора соединен .железной трубкой, проходящей сквозь стенку будки, с водо- О ГИДоЛВЛИИВСКОМ УДЛРВ 91 9 проводной трубой.
Карандаш, будучи опущен на бумажную ленту вращаюшейся катушки, чертил по ней при изменении давления в трубе диаграмму давления. Катушка вращалась механизмом, приводимым в движение грузом, и двигалась довольно равномерно, хотя к ней и не было присоединено Регулятора, На ленту наносились отметки полусекунд удаРамн острия (острие ударяло по зачерненной неподвижной бумажке, которая от удара прижималась к ленте и давала на ней точку), приводимого в колебание электромагнитом, ток которого регистрировался полусекундным маятником, стоящим в машинном отделении водокачки (фиг.
12). Ленты были устроены, как изображено на фнг. 13. Они имели ббльшую длину, чем окружность катушки, и держались в натянутом состоянии с помощью тяжелого медного цилиндрика с закраннами, который клался на нижнюю часть ленты. Это приспособление, сделанное инж. В, В Ольденборгером, оказалось весьма практичным и позволяло без всякой задержки заменять исписанную ленту новой.
При первых наших наблюдениях выступы диаграмм получились с резкими зигзагами; но потом выяснилось, что зигзаги могут быть ослаблены и почти совершенно уничтожены употреблением весьма тугих пружин в индикаторе (мы остановились на пружинах, дающих на ",,, мж показания карандаша 1 ат давления) и малым открытием крана, соединяющего индикатор с трубкой, идущей к испытуемой водопроводной трубе.
Укажем здесь на употребляемый нами порядок снятия диаграмм. Наблюдатель в будке № 1 давал электрический сигнал двум наблюдателям в будках № 11 и 11! для снятия линии атмосферного давления. При этом кран, соединяющий цилиндр индикатора с водопроводной трубой, закрывался, а другой кран, соединяющий этот ~илиндр с воздухом, открывался; катушка пускалась в ход; карандаш опускался на бумагу и чертил на ней желаемую прямую. После этого карандаш поднимался; воздушный кран закрывался; водопроводный кран открывался; карандаш опускался на катушку и вычерчивал прямую гидростатического давления.
Когда эти прямые были начерчены, то наблюдатель из будки № 1 О ГИДРАВЛИЧЕСКОМ УДАРЕ 92 й 9 давал команду липам, стоящим при задвижке и измерительном баке, чтобы задвижка была открыта и количество истекающей воды измерено„как объяснено в В 6. В продолжение этого измерения наблюдатель будки № ! н, по данному им электрическому сигналу, наблюдатели в двух других будках снимали прямую динамического давления. Получив извешение о том, что количество воды измерено, наблюдатель будки № 1 давал контакт, приводяшнй в движение рычаги, отбивающие полу- секунды сразу во всех трех будках, и подавал команду о спуске гири. С этого времени карандаши индикаторов во всех трех будках вычерчивали ударные диаграммы, и черчение это прекращалось посредством поднятия карандаша и остановки отметок секунды только тогда, когда была уже пройдена большая часть ленты.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
