Гидравлическим ударом называется резкое повышение давления в трубопроводе при внезапной остановке движущейся жидкости. Гидравлический удар может иметь место при быстром закрывании различных запорных устройств (задвижек, кранов), при внезапной остановке насоса перекачивающего жидкость, и т.д.
Увеличение давления при гидравлическом ударе определяется по формуле Н.Е. Жуковского:
ρ - плотность жидкости в кг/м3,
w - скорость жидкости в трубопроводе, м/сек,
с - скорость распространения ударной волны вдоль трубопровода. При абсолютно жёстких стенках с равна скорости звука в жидкости а (в воде а = 1400 м/сек).
Из формулы следует, что при скорости воды в трубе 1 м/с, в момент резкого перекрытия трубы давление в ней возрастет на величину, равную 140 кПа.
Гидравлический удар особенно опасен для длинных трубопроводов, в которых движутся значительные массы жидкости с большими скоростями, и приводит к деформации трубопроводов и их разрушению.
Для предотвращения разрушения гидравлических систем применяются различные конструктивные устройства. Основными из них являются винтовые запорные устройства, предохранительные клапаны и воздушные колпаки.
|
|
Рис. 13.5. Устройства, предохраняющие трубопровод от гидравлического удара
а -винтовые запорные устройства; б -предохранительные клапаны;
в -воздушные колпаки