Определение превышения давления в трубопроводе при гидроударе. Фаза и период гидроудара

Гидравлическим ударом называется резкое повышение давления, возникающее в напорном трубопроводе при внезапном торможении потока рабочей жидкости. Этот процесс является очень быстротечным и характеризуется чередованием резких повышений и понижений давления, которое связано с упругими деформациями жидкости и стенок трубопровода. Гидравлический удар чаще всего возникает при резком открытии или закрытии крана или другого устройства, управляемого потоком.

Пусть в конце трубы, по которой движется жидкость со скоростью υ₀ , произведено мгновенное закрытие крана (рис. 1, а).

Рис-1 Стадии гидравлического удара

Повышение давления при гидравлическом ударе можно определить по формуле:

Данное выражение носит название формулы Жуковского. В нем скорость распространения ударной волны c определится по формуле:

где r - радиус трубопровода;

E - модуль упругости материала трубы;

δ - толщина стенки трубопровода;

K - объемный модуль упругости.

Если предположить, что труба имеет абсолютно жесткие стенки, то скорость ударной волны определится из выражения: