КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Гидравлический удар в трубопроводах
Лекция 15 Поверхности вращения. Поверхность S называется поверхностью вращения с осью d, если она состоит из окружностей с центром на оси d, расположенными в плоскостях, ортогональных оси d. То есть поверхность вращения образуется при вращении некоторой линии L вокруг оси OZ
Пример. Эллипсоид вращения.
- уравнение эллипсоида вращения
Однополостный гиперболоид вращения^
Двуполостный гиперболоид вращения
Эллиптический параболоид вращения:
Гидравлическим ударом называют резкое повышение давления в трубопроводе при внезапной остановке движущейся в нем жидкости. В результате резкого повышения давления в трубопроводе может произойти разрыв стенок трубы, разрушение мест соединения труб и поломка насосов. Особенно опасен гидравлический удар в длинных магистральных трубопроводах. Гидравлический удар можно рассматривать как частный случай неустановившегося движения жидкости. Теория гидравлического удара была разработана Н.Е. Жуковским в 1898 году. Рассмотрим горизонтальный трубопровод длиной постоянного диаметра , по которому движется жидкость со средней скоростью при гидравлическом давлении (рис.15.1). Если быстро закрыть задвижку , установленную на трубопроводе, то жидкость непосредственно у задвижки также прекратит движение. Однако жидкость на удалении от задвижки будет продолжать движение по инерции. Кинетическая энергия этой массы жидкости в результате торможения будет переходить в потенциальную энергию давления. Эта энергия будет расходоваться на сжатие остановившихся масс жидкости и деформацию стенок трубопровода. Рис. 15.1 В силу сжимаемости жидкости мгновенной остановки всей ее массы в трубопроводе не произойдет. За отрезок времени жидкость остановится только на участке трубопровода длиной , на котором радиус трубы увеличится на величину (рис. 15.2).
Рис. 15.2 Область повышенного давления будет перемещаться навстречу потоку с некоторой скоростью и достигнет начала трубы за время (рис. 15.3). Но такое состояние не будет равновесным, так как под действием давления , установившегося по всей длине жидкость начнет перетекать в бак. На это перетекание потребуется еще время . Таким образом, к моменту времени во всем трубопроводе восстановится первоначальное давление , то, что было в трубопроводе в момент перекрытия вентиля (рис. 15.4; 15.5). Рис. 15.4 Рис. 15.5 Однако движение жидкости не остановится. По инерции жидкость продолжит движение к началу трубы. В направлении от задвижки к резервуару начнет распространяться новая волна, понижающая давление в трубопроводе на величину . Возникает отрицательная ударная волна, движущаяся от заслонки к началу трубы. За фронтом волны труба деформируется, уменьшая свой диаметр (рис.15.6). Рис. 15.6 В момент времени (рис. 15.7) фронт пониженного давления достигнет начала трубы. Давление вблизи источника выше, чем во фронте.
Рис.15.7 Под действием перепада давления жидкость начинает движение к заслонке. За фронтом волны давление повышается до значения . В период времени происходит выравнивание давления в трубопроводе (рис. 15.8). Рис. 15.8 В момент времени ударная волна достигает заслонки (рис. 15.9). Рис. 15.9 Далее процесс повторяется. С течением времени энергия жидкости рассеивается и процесс прекращается. В экспериментах по изучению ударной волны наблюдали до 15 циклов движения.
Дата добавления: 2013-12-13; Просмотров: 262; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |