Ударные волны в воде. Гидравлический удар

Ударные волны в воде. Гидравлический удар [c.280]

Гидравлический удар представляет по своей природе не что иное как результат возникновения и распространения ударной волны сжатия Воде. Значительная эффективность гидравлического удара объясняется, во-первых, значительной плотностью воды (в 800 раз превышающей плотность воздуха), а также большими скоростями распространения [c.185]

Удар твердого тела о плоскую поверхность воды можно исследовать таким же путем, как и гидравлический удар в трубе. Так как теперь для обеих столкнувшихся сред величина рс имеет разные значения, то скорость распространения волн давления в обеих средах будет разная, а потому будет разным и изменение скорости в них. Если тело, ударяющееся о воду, представляет собой массивный кусок металла, то практически вся относительная скорость воспринимается водой . Повышение давления, возникающее в воде при ударе, довольно быстро спадает, во-первых, вследствие своего распространения со скоростью звука от контура поверхности столкновения, а во-вторых, вследствие того, что твердое тело под действием противодавления более или менее быстро (в зависимости от своей массы) теряет скорость. Кривая, изображающая зависимость ударного давления от времени, имеет примерно такой же вид, как кривая, изображающая распределение давления вдоль ширины прямоугольной пластинки, обтекаемой сверхзвуковым потоком (см. рис. 256). После того как ударное давление в воде делается равным нулю, в ней остается только обычное гидродинамическое давление, соответствующее оставшемуся после удара движению. [c.422]

Определить мгновенное повышение давления в трубе при гидравлическом ударе, если внутренний диаметр ее d=200 мм, а расход воды F=200 м7ч. Скорость распространения ударной волны с=1200 м/с. [c.33]

Явление гидравлического удара известно с давних времен, но теоретически это явление было впервые обосновано в конце прошлого века Н. Е. Жуковским (1898 г.), который установил, что гидравлический удар является сложным физическим процессом. Позднее проф. А. А. Морозов и проф. М. Д. Чертоусов развили его теорию. В результате этого удара происходит сжатие воды и расширение стенок труб (ударная волна). [c.128]

Гидравлическим ударом называется ударное действие упругой волны, возникающей в трубах с водой высокого давления. Такая волна появляется в результате резкого переключения потоков воды в трубах при работе рукоятками управления. [c.235]

Ударные волны вводе. Гидравлический удар. Ударные волны, о которых мы говорили, могут возникать и распространяться не только в газах, но и в жидкостях ) и твердых телах. В отличие от газов в жидкостях в практически встречающихся случаях скорость движения тел не превосходит скорости распространения звука. Действительно, скорость звука в воде примерно равна 1500 м/сек, т. е. в 4,5 раза больше, чем в воздухе, тогда как достигнутые скорости движения тел в воде значительно меньше, чем достигнутые скорости движения тел в воздухе. Поэтому с ударными волнами, возникающими при обтекании жидкостью тела со сверхзвуковой скоростью, не приходится [c.424]

Если давление в начале трубопровода сохраняется неизменным (в случае, когда трубопроводом забирается вода из открытого бассейна с большой площадью поверхности), то после достижения ударной волной начального сечения трубы, в ней начинается обратное перемещ.ение ударной волны с той же скоростью с, причем это есть уже волна понижения давления. Одновременно в трубе возникает движение жидкости по направлению к начальному сечению. По достижении ударной волной сечения у задвижки давление здесь снижается и делается меньшим, чем первоначальное давление до удара после этого начинается перемещение ударной волны, но уже волны понижения давления, в направлении к началу трубопровода. Циклы повышений и понижений давления будут чередоваться и далее через промежутки времени, равные времени двойного пробега ударной волной длины трубопровода от задвижки до начала трубопровода. Таким образом, при гидравлическом ударе жидкость, находящаяся в трубопроводе, будет совершать колебательные движения, которые в силу гидравлических сопротивлений и вязкости, поглощающих первоначальную энергию жидкости на преодоление трения, будут затухающими. [c.31]

Определить скорость распространения ударной волны и величину повышения давления при гидравлическом ударе в трубопроводе, составленном из стальных труб диаметром d = 600 мм, при толщине стенок б = 10 Л1Л и скорости движения воды Ио = 2,50 м сек. Гидравлический удар происходит в результате внезапного закрытия задвижки. Коэффициенты упругости для стали Е = 2-10 кПсм , для воды Ео = 2,07-10 nfl M . [c.166]

Аналогичное явление будет происходить при увеличении расхода жидкости в трубопроводе, которое сопровождается понижением давления в той его части, которая расположена по течению перед регулирующим органом. Уменьшение сечения трубопровода и расширение жидкости создают излишние объемы жидкости, которые должны пройти через трубопровод. Благодаря этому на небольшой промежуток времени компенсируется потребное увеличение расхода и потому скорость жидкости не сразу, а постепенно получит повышенное значение по всей длине трубопровода. С такой же скоростью будет распространяться и соответствующее этому процессу понижение давления. В реальных условиях весь процесс получается, конечно, более сложным, но описанные картины дают физически правильную модель явления. Как пишет Н. Е. Жуковский все явления гидравлического удара объясняются возникновением и распространением в трубах ударной волны, происходящей от сжатия воды и от расширения стенок тpyбы . [c.12]

Эрозия является следствием одновременного механического и коррозионного воздействий среды. На рис. П-12 представлена одна из форм эрозии, вызванная действием гидравлических ударов на медную трубу, работающую в установке для циркуляции морской воды на судне. Разрушения имеют характерный вид следов конских копыт, их причиной является турбулентное движение воды с большим содержанием воздуха. Другой формой эрозии является кавитационное разрушение, которое вызывается одновременным воздействием коррозии и кавитации, т. е. ударных волн, образуюш,ихся при схлопьшании пузырьков газа в потоке жидкости, омываюш,ей металл. Близка к эрозии также коррозия при трении соприкасающихся нагруженных поверхностей, например подшипников, цапф, крейцкопфов. [c.19]

Ударные волны, о которых, мы говорили в 6 главы шестой, могут возникать н распространяться не только в газах, но и в жидкостях и твёрдых телах. В отличие от газов в жидкостях в практически встречающихся случаях скорость движения тел не превосходит скорости распространения звука. Действительно, скорость звука в воде примерно равна 1500 M eK, т. е. в 4,5 раза больше, чем в воздухе, тогда как достигнутое скорости движения тел в воде значительно меньше, чем достигнутые скорости движен1 я тел в воздухе. Поэтому с ударными волнами, возипкающпыи при обтекании жидкостью тела со сверхзвуковой скоростью, не приходится пока встречаться. Но при взрывах в жидкости, например в воде, а также при других внезапных изменениях давлений и здесь образуются ударные волны. Ударные волны, возникающие в воде, благодаря большой плотности воды, приблизительно в 800 раз большей, чем плотность воздуха, а также благодаря большой скорости звука в воде имеют большие интенсивности. При резкой остановке течения воды в водопроводных трубах, в подводящих системах гидравлических турбин и в ряде других случаев образуются мгновенные повышения давления — возникает ударная волна. Это явление носит название гидравлического удара. Гидравлический удар может привести к серьёзным авариям в различных трубопроводах. [c.280]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...