Get Adobe Flash player

Поиск по сайту

Регистрация на сайте



Гидравлический удар. Прямой и непрямой

Гидравлический удар является резким изменением давления в напорном трубопроводе при неожиданной модификации скорости движения жидкости, которая связано с быстрым открытием или закрытием задвижки, клапана, крана и т.п., а также при быстрой остановке или запуском насоса или гидродвигателя. В выше изложенных случаях при увеличении или уменьшении скорости движения жидкости, непосредственно давление перед запирающим устройством в соответствии будет сильно увеличиваться, это является продолжительным гидравлическим ударом.

Если ситуация наоборот, уменьшается – отрицательный гидравлический удар. Данное изменение давления будет распространяться по всей длине непосредственного взятого трубопровода L (см. рис.) со скоростью больше «а», которая называется скоростью распространения ударной волны.

Значение показателя «а» находится по теоретической формуле Н. Е. Жуковского:

В данном уравнении:

Еж является объемным модулем упругости жидкости с плотностью равной ρ;

Е является модулем упругости материала трубы;

d является диаметром трубы;

δ является показателем толщины стенок трубы;

азв показатель равен скорости распространения звука в этой упругой среде. К примеру, для воды данная скорость равна 1435 м/с, а для бензина — 1116 м/с и для масел — 1200—1400 м/с.

Наиболее усредненные значения показателя модуля упругости воды, а также некоторых материалов и соотношения между ними, которые способствуют упрощению использования формулы, можно ознакомиться далее в таблице:

Показатели «а» при использовании водопроводных труб из чугуна, при показателе E=106 кгс/см2, а также Еж =21000 кгс/см2 в подчинённости от показателя «d» (диаметр труб) и «δ» (толщина их стенок). Можно ознакомиться в таблице:

Непосредственный гидравлический удар обладает возможностью быть полным в том случае, когда изначальная стремительность движения жидкости «υ0» меняется до определенного значения υ, это имеет место, к примеру, при частичном закрытии устройства запора. Также существует вероятность прямого гидравлического удара в том случае, когда перекрытые задвижки крана осуществляется довольно быстро. Непосредственно в тот момент, когда tзакр < tфаз. Однако может быть гидравлический удар и непрямым – торможение жидкости осуществляется при более медленном закрытии запирающего устройства, другими словами tзакр > tфаз. В данном случае показатель tзакр — является показателем времени затрачиваемого на закрытие запирающего устройства (задвижки). А показатель tфаз — это продолжительность фазы, то есть время, на протяжении которого появившаяся у задвижки ударная волна доберется до резервуара и, оттолкнувшись от него, опять вернется назад к задвижке. Это является удвоенной фазой, которая составляет один период, или цикл:

· tфаз=2L/a

Увеличение (заброс) показателя давления при гидравлическом ударе прямого действия, находится по формулам Н. Е. Жуковского:

· Δp=ρ·a·υ0 - при полном ударе

· Δp=ρ·a·(υ0-υ) - при неполном ударе

Увеличение (заброс) показателя давления при гидравлическом ударе непрямого действия, находится по приблизительным формулам:

· Δp=ρ·2·L·υ0/tзакр - при полном ударе

· Δp=ρ·2·L·(υ0-υ)/tзакр - при неполном ударе

Максимально серьезным является полный положительный гидравлический удар прямого действия, при котором возможно повышение давления до значительных, крайне опасных, показателей.

Непосредственный гидравлический удар может спровоцировать разрыв трубопровода, а также разрушение гидромашинных элементов и ее приборов. Что повлечет к преждевременному сбросу отдельных устройств гидросистемы в целом (реле времени, реле давления, гидрозамки и другое).

Для снижения активности гидравлического удара достигается путем повышения длительности сбросу запирающих устройств. Также локализуется установкой на непосредственном трубопроводе, в близком месте от возможного появления гидравлического удара, элементов уравнительных башен, а также воздушных колпаков и предохранительных клапанов.