2017-12-16
239
Тема 7
Если быстро закрыть задвижку в трубопроводе с движущейся жидкостью, то будет наблюдаться резкое повышение давления в трубопроводе, т. к. у задвижки кинетическая энергия движущейся жидкости будет переходить в потенциальную энергию давления. Повышение давления в этом случае называется гидроударом.
Это повышение давления будет подобно волне распространяться по трубопроводу от задвижки до начальной точки перекачки и затем отраженная волна, сопровождающаяся понижением давления, вернется к задвижке. Время движения волны в прямом и обратном направлениях называется фазой гидроудара и определяется уравнением 7.1:
Т = 
, (7.1)
где l – длина трубопровода, м;
С – скорость распространения волны» 1000 м/сек.
Теория гидроудара разработана Н. Е. Жуковским [8].
Н. Е. Жуковский получил формулу 7.2 для определения величины повышения давления при гидроударе:
DР = r DVср С, н/м2, (7.2)
где r – плотность, кг/м3;
DVср изменение средней скорости движения жидкости до и после закрытия задвижки, м/сек;
|
|
|
С – скорость распространения волны, м/сек.
Второе уравнение Н. Е. Жуковского даёт возможность определять скорость распространения волны давления в трубопроводе, которая представлена уравнением 7.3:
, (7.3)
где k – модуль упругости жидкости, Па; k = 1/b, b - коэффициент объемного сжатия, Па-1. Для нефти k = 1,2×109Па;
Е – модуль упругости материала трубы, Па;
d – диаметр трубопровода, м;
d – толщина стенки трубопровода, м.
На практике закрытие задвижки не происходит мгновенно, и на него необходимо затратить определенное время τ.
Если время τ превышает фазу гидроудара Т, то максимального повышения давления не происходит, т.к. оно частично погашается отраженной волной. В этом случае изменение давления можно определить из уравнения 7.4:
. (7.4)
Вывод уравнений Н. Е. Жуковского дан в приложении Г.
Тема 8
НАСОСЫ ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ.
