Гидравлический удар в трубопроводах

Режимы движения жидкостей

При невысоких скоростях наблюдается ламинарное (слоистое) течение без перемешивания частиц и пульсации скорости.

При значительных скоростях наблюдается течение, в котором частицы жидкости перемещаются по достаточно сложным траекториям. Скорости движения меняются по величине и направлению, поэтому в потоке возникают вихри. Слои жидкости перемешиваются. Такое течение называется турбулентным.

При числах Рейнольдса Re, меньших 2300, течение бывает ламинарным, а при числах Re,,больших 2300, турбулентным. Критическое число Рейнольдса зависит от формы поперечного сечения канала

В напорном трубопроводе при внезапном изменении скорости движения жидкости, мгновенной остановке или появлении движения возникает гидравлический удар, сопровождающийся резким повышением и понижением давления. Например, при мгновенной остановке движения жидкости, когда кинетическая энергия переходит в работу сил давления, т.е. жидкость оказывается сжатой, в трубопроводе возникает удар непосредственно у крана. Ударная волна распространяется по жидкости с постепенным затуханием колебаний.

Возникающее добавочное давление внутри трубопровода может привести к разрыву стыковых соединений, арматуры, стенки трубопровода. Если трубопровод перекрыт с обеих сторон, то наблюдается постепенное затухание ударной волны. При наличии свободной поверхности (бака) волна затухает сразу.

Содержащийся в сточной жидкости песок транспортируется потоком, в основном, в донной части труб, вызывая истирание и разрушение ее поверхности. Чем больше скорость потока, тем больше разрушение поверхности труб, поэтому скорость движения сточной жидкости в трубах следует ограничивать:

· в металлических трубопроводах не рекомендуется допускать скорость более 8 м/с,

· в неметаллических – более 4 м/с.

Контрольные вопросы

1. Каковы физические свойства воды?

2. Что такое гидростатика?

3. Как формулируется закон Паскаля?

4. Какие виды давления вы знаете?

5. Что рассматривает гидродинамика?

6. Что относится к гидравлическим элементам потока?

7. Назовите основные виды и режимы движения жидкости.

8. Как определяется диаметр круглой трубы?

9. В чем смысл уравнения Бернулли?

10.Что такое гидравлическое сопротивление жидкости?

11.Каковы виды сопротивления жидкости?

12.Когда возникает гидравлический удар?

13.Требования к скорости движения воды?

Глава 2. Системы водоснабжения поселений

Системы водоснабжения представляют собой комплекс сооружений, предназначенных для снабжения потребителей водой в необходимых количествах, требуемого качества и под требуемым напором.

Классификация систем водоснабжения

В зависимости от вида обслуживаемого объекта системы водоснабжения подразделяются на

· городские,

· промышленные,

· сельскохозяйственные,

· железнодорожные и др.

В зависимости от вида потребителей системы водоснабжения выполняют функции

· хозяйственно-питьевых,

· производственных,

· противопожарных,

· поливочных водопроводов.

По степени объединения системы водоснабжения могут быть

· объединенными (едиными),

· неполно раздельными,

· раздельными.

Объединенные системы – это водопроводы, выполняющие одновременно хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные функции.

Устройство неполно раздельной системы водоснабжения обусловливается несовпадением требований к качеству воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды.

Как правило, противопожарный водопровод объединяют с хозяйственно-питьевым, имеющим большую разветвленность.

Раздельную систему водоснабжения, предусматривающую наличие самостоятельных хозяйственно-питьевого, противопожарного и производственного водопроводов, устраивают довольно редко.

В зависимости от рельефа местности снабжаемой водой территории и требуемых свободных напоров системы водоснабжения подразделяются на

· однозонные,

· многозонные (двух, трех и т.д.).

При однозонной системе все объекты, расположенные на снабжаемой водой территории, питаются от одной системы водоснабжения.

При резко пересеченном рельефе местности для поддержания требуемого напора в высокорасположенных узлах сети должно поддерживаться давление, которое недопустимо для низко расположенных участков. В этих условиях водопроводную сеть разбивают на зоны, в каждой из которых поддерживается требуемый напор с помощью насосов и напорных резервуаров.

В зависимости от способов транспортирования воды системы водоснабжения подразделяются на

· напорные,

· безнапорные.

В зависимости от вида источника водоснабжения системы подразделяются на

· водопроводы, забирающие воду из поверхностных источников (рек, озер, водохранилищ и морей),

· водопроводы, забирающие воду из подземных источников (артезианских и родниковых).

Бывают смешанные системы, предусматривающие забор воды, как из поверхностных, так и из подземных источников.

Дата добавления: 2014-12-10