ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Гидравлический удар в трубах из "Краткий курс технической гидромеханики " Если поток жидкости в трубопроводе быстро перекрыть при помощи задвижки (или какого-либо другого устройства), в трубе возникнет неустановившееся движение, исследование которого было произведено впервые Н. Е. Жуковским (1897—1898 гг.). [c.222] Схематически явления, возникающие при закрытии задвижки на трубопроводе, можно представить следующим образом. [c.222] Не вся масса жидкости, находящаяся в трубопроводе, прекращает течение мгновенно после закрытия задвижки. Вначале прекращается движение слоя жидкости, непосредственно соприкасающегося с шибером задвижки затем последовательно прекращают движение слои жидкости на увеличивающемся со временем расстоянии от задвижки. [c.222] Граница области повышенного давления будет распространяться по трубопроводу в направлении, противоположном первоначальному движению жидкости с течением времени волна повышенного давления достигнет начального сечения трубопровода если здесь имеется, например, резервуар с достаточно большой площадью, так что уровень жидкости в нем можно полагать неизменным, то также и давление в начальном сечении трубопровода будет сохраняться постоянным, определяясь только глубиной Н расположения центра тяжести начального сечения трубы, измеряемой от поверхности жидкости в резервуаре. Поэтому при достижении волной давления начального сечения заканчивается первая фаза — фаза распространения повышения давления в трубе. [c.223] Во второй фазе начнется течение жидкости по трубе из зоны более высокого давления в резервуар и от резервуара к задвижке будет перемещаться волна понижения давления. Вторая фаза заканчивается при достижении волной понижения давления в трубе задвижки давление в трубе, понижаясь, не достигнет, однако, значения р . [c.223] В третьей фазе продолжается течение жидкости по трубе в направлении к резервуару в течение второй и третьей фаз из трубы обратно в резервуар выльется не только объем, накопившийся в первой фазе, но будет увлечен еще дополнительный объем жидкости. В третьей фазе поэтому продолжается снижение давления у задвижки и вдоль по трубе в направлении к резервуару распространяется волна понижения давления, причем по всей длине трубы давление станет меньше р . [c.223] При достижении этой волной начального сечения начнется четвертая фаза эта фаза характеризуется распространением по трубе волны повышения давления в направлении к задвижке при этом жидкость из резервуара вновь устремится в трубу. [c.224] К концу четвертой фазы в трубопроводе создаются, таким образом, условия течения, аналогичные тем, какие имели место в начале первой фазы, условия для нового распространения волн повышения давления и т. д. [c.224] В результате в каждом сечении трубы будут возникать колебания давления вследствие наличия сопротивлений эти колебания будут затухающими. [c.224] В практике эксплуатации трубопроводов необходимо уметь определять максимальное повышение ударного давления в случае внезапной остановки потока или безопасное время закрытия задвижки, соответствующее предельно допустимому повышению давления. [c.224] Повышение давления было бы максимальным в случае, если предположить, что вся жидкость в трубе мгновенно уплотняется и полностью прекращает движение (что имеет место в конце первой фазы). [c.224] Для определения этого максимального повышения, которое назовем гидравлическим ударом, составим уравнение живых сил для потока при закрытии задвижки, предполагая закрытие мгновенным. [c.224] Эта формула называется формулой Чуковского. [c.225] Вернуться к основной статье