ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Мгновенное закрытие затвора из "Гидравлика " Ограничимся случаем простого трубопровода круглого сечения (рис. 14-2) длиной Ь, питающегося из резервуара А и снабженного па конце затвором (клаиап, задвижка, направляющий аппарат турбины и т. и.). В точке О перед затворо.м поместим начало отсчета расстояний 5 вдоль оси трубы по направлению к резервуару, т. е. от точки О к точке М. Пусть размеры резервуара таковы, что уровень жидкости в нем будет практически постоянным независимо от изменений расхода в трубопроводе. Обозначим через О внутренний диаметр трубопрово.та, е — толщину его стенок, Е — модуль упругости материала. Будем считать величины е н Е постоянными иа всем протяжении Е. Среднюю скорость Но в трубопроводе до закрытия затвора будем считать такой, что скоростным напором ввиду его незначительной величины можно будет в дальнейшем пренебрегать. Пренебрегая потерями напора, можно примять, что пьезометрическая линия совпадает с горизонтальной линией гидростатического напора МхО. [c.135] Если бы жидкость была абсолютно несжимаемой, то при мгновенном закрытии затвора мгновенно остановилась бы вся масса жидкости в трубопроводе и ее количество движения обратилось бы в нуль, вызвав огромное повышение давления на всем протяжении трубопровода. В действительности явление будет протекать иначе вследствие сжимаемости жидкости. [c.136] За бесконечно малый промежуток времени М после мгновенного закрытия остановится ближайший к задвижке слой тп (рис. 14-3) бесконечно малой толщины As. Масса жидкости puiAs в объеме mAs этого слоя за промежуток времени Ai сожмется под влиянием лежащих выше слоев, в освободившуюся же часть этого объема поступит со скоростью жидкость eujte не остановившихся слоев. [c.136] Величина с = с 5/Л представляет собой скорость распространения волны повышения давления (скорость ударной волны). [c.136] Величина с тем больше, чем больше толщина слоя А5, останавливающегося в течение промежутка времени Ai, иначе говоря чем менее сжимае.ма жидкость. [c.136] По истечении времени А/с остановится последний слой (оА5 в трубе в точке М вся жидкость будет находиться в мгновенном покое при сжатом состоянии. Однако это состояние не может быть устойчивым, так как по исходному предположению уровень в резервуаре не зависит от явлений, происходящих в трубопроводе, и, следовательно, давление на т т (рис. 14-4) сохранит величину, соответствующую постоянному давлению в точке М, т. е. рь, в то время как на противоположную сторону п п будет действовать давление Рь + Ар. [c.136] Под влиянием разности давлений слой т п к концу промежутка времени At, следующего за моментом А1с, приобретает скорость Уо, равную, но противоположную первоначальной, т. е. начнет двигаться в сторону резервуара, а не задвижки. Одновременно избыточное давление Ар на п п погасится. Спад давления начнет распространяться со скоростью с в виде волны понижения давления (волна гашения), а в трубопроводе создается новое состояние с первоначальным давлением и скоростью Оо, так что к моменту то = 2А/с заключенная в трубе масса жидкости приобретет всюду начальные объем и давление, находясь, однако, в состоянии движения в сторону от задвижки. [c.136] Величина p также будет оставаться той же, что и для точки О. [c.137] Вернуться к основной статье