1-16 (809193), страница 15

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 15)

б). Скорость частиц жидкости будет погашена, а ихкинетическая энергия перейдёт в работу деформации стенок трубы и жидкости (стенки трубырастягиваются, а жидкость сжимается). Давление возрастёт на величину Δpуд. В дальнейшем назаторможенные частицы набегают другие и тоже теряют скорость.(n-n) - сечение, разделяющее начальную и повышенную зону давлений называется фронтомударной волны (или ударной волной).с – скорость ударной волны.Когда ударная волна достигнет резервуара, жидкость окажется остановленной и сжатой во всей трубедавлением (po+Δpуд), а стенки трубы – растянуты (рис. в).Начнётся вторая стадия гидроудара.Вторая стадия (рис. г) – частицы жидкости под действием повышенного давления (po + Δpуд)устремятся из трубы в резервуар, а сечение (n-n) начнёт перемещаться в обратном направлении соскоростью «с», оставляя за собой в жидкости давление po (при этом жидкость и стенки трубывозвращаются к начальному состоянию).

Работа деформации вновь переходит в кинетическую энергию,и жидкость в трубе приобретает первоначальную скорость Vo , но направленную в противоположнуюсторону.Когда фронт ударной волны (n-n) достигнет задвижки, заканчивается вторая стадиягидроудара.В этот момент весь объём жидкости в трубе имеет скорость Vo , направленнуювлево, и стремится оторваться от задвижки (рис. д).Начинается третья стадия гидроудара.В начале третьей стадии у задвижки возникает зона с пониженным давлением (po - Δpуд) (рис.

е).Затем она увеличивается за счёт новых слоёв жидкости. Кинетическая энергия жидкости вновьпереходит в работу деформаций, но противоположного знака (стенки сжимаются, а жидкостьрасширяется).3Яроц ВВКогда фронт ударной волны (n-n) достигнет резервуара, заканчивается третья стадиягидроудара (рис. ж). В этот момент жидкость в трубе неподвижна и имеет пониженное давление (po Δpуд).Вновь наступает неравновесное состояние, и поэтому начинается четвёртая стадиягидроудара.В процессе четвёртой стадии из-за пониженного давления в трубе (po - Δpуд) и более высокогодавления в резервуаре po (рис. з) жидкость устремляется в трубу и последовательно заполняет её.Ударная волна (n-n) перемещается вправо.Когда фронт ударной волны (n-n) достигнет задвижки, заканчивается четвёртая стадиягидроудара и первый период гидроудара.

(рис. и).Поэтому весь рассмотренный цикл начинается вновь (начинается второй период гидроудара),но с меньшей интенсивностью и т.д. – колебательный процесс затухает.Теоретическое и экспериментальное исследование гидравлического удара в трубах было впервыевыполнено Н.Е. Жуковским. Им было зарегистрировано до 12 полных циклов с постепеннымуменьшением ударного давления.Для иллюстрации процесса гидроудара на рисунке представлен экспериментальный графикизменения давления перед задвижкой pзад по времени.Анализ графика позволяет сделать вывод, что наибольшая опасность для трубопровода(максимум давления) имеет место в начале гидроудара.Н.Е.

Жуковским была впервые получена формула для определения величины ударного давления:p уд  Vo c .При необходимости можно использовать следующие способы смягчения гидроудара:- увеличение времени срабатывания задвижек;- уменьшение скорости жидкости в трубопроводе (за счёт увеличения внутреннего диаметра трубы призаданном расходе);- установка перед задвижкой специальных устройств (гидроаккумуляторы, предохранительныеклапаны)..

Характеристики

Список файлов лекций