РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО УДАРА, Расчет повышения давления при гидроударе. Формула Жуковского - Гидравлический удар

Наиболее интересны два параметра гидроудара -- во-первых, его мощность (либо степень повышения давления) и, во-вторых, длительность стадий сжатия (фазы 2-6) и расширения (фаза 7), вместе с мощностью определяющих общую энергию гидравлического удара.

Расчет повышения давления при гидроударе. Формула Жуковского

Повышение давления при гидравлическом ударе рассчитывается по формуле Жуковского:

ДPУд = С - Дv - c (4),

Где ДPУд -- скачок давления; С -- удельная плотность жидкости; Дv -- произошедшее изменение скорости (при полной остановке -- скорость потока перед остановкой); С -- скорость распространения ударной волны.

В свою очередь, скорость распространения ударной волны определяется по формуле:

C = 1 / v(с - в + 2 - с - r / (д - E)) (5),

Где C -- скорость ударной волны; v -- операция извлечения квадратного корня; С -- удельная плотность жидкости; В -- сжимаемость жидкости; R -- внутренний радиус трубы; Д -- толщина стенок трубы; E -- модуль упругости материала трубы (модуль Юнга).

Следует отметить, что скачок давления при гидравлическом ударе не зависит от исходного давления, заставившего двигаться жидкость по трубе, а зависит только от набранной ею скорости. Это значит, что разгон жидкости относительно высоким давлением в течение короткого времени можно заменить более длительным разгоном под воздействием более низкого давления. Впрочем, бесконечно снижать разгоняющее давление не удастся: во-первых, в реальных условиях напор низкого давления уже при не слишком большой скорости потока весь уйдет на компенсацию гидравлического трения; во-вторых, даже для сверхтекучей жидкости действует ограничение на максимальную скорость, которой поток может достичь при заданном напоре на входе трубы в соответствии с уравнением Бернулли.

Тем не менее, именно это обстоятельство позволяет гидравлическим таранам поднимать жидкость на высоту, во много раз превышающую приводящий их в действие перепад уровней.

Похожие статьи




РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО УДАРА, Расчет повышения давления при гидроударе. Формула Жуковского - Гидравлический удар

Предыдущая | Следующая