În funcție de raportul dintre faza de șoc T și timpul de închidere al obturatorului, impacturile hidraulice sunt împărțite în linii drepte () și indirecte ().
Fig. 5.18. La determinarea creșterii presiunii într-o conductă în timpul unui șoc hidraulic
Să luăm în considerare mișcarea unui lichid într-o conductă cu suprafață constantă. la capătul căruia există un dispozitiv de blocare - bolțul. Viteza medie a fluidului în conductă și presiune (Figura 5.18).
Atunci când obturatorul este închis, apare un șoc hidraulic. Inițial, masa lichidă în conducta oprește și unda de presurizare se va propaga în direcția opusă de la poarta la o C. viteză La momentul t la distanța x (secțiunea 1-1) din comprimarea lichidului obturator are loc, adică Fața undei de șoc va fi în această secțiune. În timp, frontul valurilor se va deplasa la distanță (secțiunea 2-2). Presiunea din secțiune crește și devine egală. Creșterea presiunii se va propaga cu viteza undei de șoc C.
Pentru a obține formula pentru creșterea presiunii, luăm în considerare volumul de lichid din conductă între secțiunile 1-1 și 2-2, a căror masă. Înainte de secțiunea 2-2, viteza lichidului este egală cu viteza din țeavă. și presiune. În secțiunea selectată a conductei, presiunea va crește cu o valoare. care poate fi determinată utilizând teorema impulsului. Mărimea mișcării volumului în cauză înainte de închiderea obturatorului
În secțiunea 1-1, după închiderea obturatorului, viteza este zero și cantitatea de mișcare este de asemenea zero; .
Se va schimba cantitatea de trafic
unde este aria secțiunii transversale a țevii; este densitatea lichidului.
În aceeași perioadă de timp, forțele de presiune din secțiunile examinate acționează asupra volumului selectat, forța forțelor va fi
Ecuând valorile impulsului și momentului, ajungem
Prin urmare, creșterea presiunii în timpul unui șoc hidraulic
Ecuația (5.52) este formula lui Zhukovskii pentru determinarea creșterii presiunii într-un șoc hidraulic direct.
Formula Zhukovsky poate fi reprezentată nu prin presiune crescută, ci prin presiune suplimentară în conductă:
În șocul hidraulic indirect la momentul revenirii undei de șoc prin partea care nu se suprapun timp secțiunea declanșatorului pentru a trece un anumit debit cu V. Viteza medie Acest lucru are ca rezultat o scădere a creșterii presiunii în accident vascular cerebral hidraulice, iar formula devine N. Zhukovskogo
Se poate presupune că viteza din țeavă cu închiderea constantă a obturatorului se modifică liniar, iar această schimbare este exprimată prin următoarea relație
Substituind (5.55) în (5.54), obținem o expresie prin care creșterile de presiune pot fi determinate cu un șoc hidraulic indirect ():
Astfel, există o relație liniară între presiune și
Folosind formula (5.48) pentru a determina timpul fazei de impact T. obținem în loc de (5.56) formula de calcul
Conform (5.58), valoarea presiunii pentru un impact indirect, spre deosebire de un impact direct, depinde de lungimea conductelor și nu depinde de viteza de propagare a undei de șoc C.
Astfel, pentru a reduce creșterea presiunii în conductă, este necesar să se mărească timpul de închidere al porților (supape de închidere).
Viteza propagării unui val de șoc, conform lui N. Zhukovsky, este
unde este modulul de elasticitate a materialului de perete al țevii; - modul de elasticitate a lichidului într-o țeavă.
În cazul pereților de conducte absolut inelastici. viteza de propagare a undelor de șoc
Formula (5.60) este formula lui Newton pentru determinarea propagării sunetului într-un mediu lichid neîngrădit.
Pentru apă la temperatură. Pa și densitatea kg / m 3 viteză de sunet m / s.
Astfel, atunci când apa se deplasează prin conducte, viteza de propagare a undei de șoc, m / s,
unde este modulul de elasticitate a apei.
Raportul dintre modulele elastice ale apei și materialul pereților conductelor este prezentat în tabelul. 5.7
Material de perete pentru țevi
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: