гидравлического удара

Разработка способов гашения гидравлического удара основана на теоретических закономерностях явления. Впервые Н.Е.Жуковский предложил способы устранения или незначительного уменьшения гидравлического удара.

Так, в водопроводной сети стали использоваться всевозможные вентили вместо «пробковых» кранов. За счет более медленного перекрытия трубопровода значительно снижается эффект гидравлического удара.

В системах, где это сделать невозможно, сооружаются специальные открытые емкости, так называемые уравнительные резервуары.

При возникновении гидравлического удара вода из водоотвода через отверстие в диафрагме поступает в полость резервуара и тем самым снижает уровень давления в ударной волне.

В водоотводах устанавливают специальные клапаны или предохранительные диафрагмы. По длине водовода монтируются воздушные колпаки, которые амортизируют повышение давления.

На насосных станциях в начале напорных трубопроводов устанавливаются противоударные аппараты. При остановке насоса часть воды выливается через клапан без повышения давления, после чего клапаны закрываются.

Имеются случаи применения разрушительной силы гидравлического удара в некоторых устройствах, например, для подъема воды с помощью гидравлического тарана (рис.3.5).

Рис.3.5

Гидравлический таран работает автоматически при подаче воды из резервуара . Причем большая часть воды будет сливаться наружу, а меньшая часть в резервуаре .

КПД гидравлического тарана определяется как отношение полезной мощности к затраченной:

. (3.23)

КПД зависит от отношения . Так, при изменении от 2 до 10 изменяется от 0,9 до 0,5.

Гидравлические тараны, выпускаемые промышленностью, могут поднимать воду на высоту до 60 м с расходом 20-22 л/мин.

Они простоты в эксплуатации и могут беспрерывно работать длительное время, снабжая водой небольшие поселки и предприятия.

Примеры

Пример 1. По стальной трубе диаметром и толщиной стенок подается вода со скоростью 2,5 м/с. Пьезометрический напор перед открытой задвижкой равен 40 м. Определить повышение давления при быстром закрытии задвижки и полный напор .

Решение: Скорость ударной волны определяем по формуле (3.20)

Повышение давления найдем по формуле (3.3)

или

.

Пример 2.Определить расход в напорном трубопроводе гидротарана, если рабочий расход , напор , высота подачи , КПД=0,6.