Список элементов, предназначенных для защиты от гидравлического удара:
Воздушный колпак.
Разрушаемая мембрана.
Эксперимент 5-01
Целью эксперимента является выяснение влияние наличия воздушного колпака на процессы в простой гидравлической сети, порожденные быстрым закрытием задвижки.
Описание сети и ее параметров. Схема сети представлена на рисунке ниже.
Рисунок 515. Схема гидравлической сети для эксперимента 5-01
Сеть состоит из трех одинаковых участков трубопровода с параметрами:
длина 150 м,
внутренний диаметр 0.1 м,
шероховатость 0.5 мм,
местных сопротивлений нет,
толщина стенки 4 мм,
материл стенки трубы – сталь.
Источником воды является резервуар, высота воды в резервуаре 100 м. Этот выбор позволяет на первом этапе исключить явление кавитации.
В сети имеется потребитель с отбором 5 л/сек.
При таком расходе в трубах вода течет со скоростью около 0.64 м/с, а потери составляю около 0.91 м на каждом участке.
В сети имеется колодец, который не влияет на процессы в сети.
Источником возмущения стационарного процесса служит закрытие задвижки.
Время закрытия задвижки равно 1 сек. Степень открытия задвижки меняется со временем по линейному закону, а зависимость коэффициента гидравлического сопротивления от степени открытия берется из справочника.
При изучении влияния изменения диаметров труб интересны обе возможности, как увеличение диаметра, так и уменьшение.
В первом случае, как это видно из рисунка 5, повышение давления уменьшилось. Во втором случае, с уменьшением диаметра увеличивается скорость течения жидкости (в стационарном режиме), и как следствие увеличивается скачок давления при закрытии задвижки. Но это еще не все, величина скачка оказалась больше давления воды в резервуаре, поэтому при вторичном отражении волны от задвижки возникает волна разряжения с давлением ниже атмосферного. Как следствие возникают кавитационные явления. Кроме того, повышение давления во второй и третьей фазах может оказаться (как в рассматриваемом примере) больше, чем в первой фазе. Разумеется, в дальнейшем из-за наличия трения процесс затухнет. Изменение других параметров может привести аналогичным последствиям.
Рисунок 516. Графики экстремальных значений давления вдоль маршрута и изменений давления во времени для выбранных точек наблюдения
Эксперимент 6-01
Целью эксперимента является выяснение влияние наличия разрушаемой мембраны на процессы в простой гидравлической сети.
Описание сети и ее параметров. Схема сети представлена на рисунке ниже.
Рисунок 517. Схема гидравлической сети для эксперимента 5-01
Сеть состоит из трех одинаковых участков трубопровода с параметрами:
длина 150 м,
внутренний диаметр 0.1 м,
шероховатость 0.5 мм,
местных сопротивлений нет,
толщина стенки 4 мм,
материл стенки трубы – сталь.
Источником воды является резервуар, высота воды в резервуаре 100 м. Этот выбор позволяет на первом этапе исключить явление кавитации.
В сети имеется потребитель с отбором 5 л/сек.
При таком расходе в трубах вода течет со скоростью около 0.64 м/с, а потери составляю около 0.91 м на каждом участке.
В сети имеется колодец, который не влияет на процессы в сети.
Источником возмущения стационарного процесса служит закрытие задвижки.
Время закрытия задвижки равно 1 сек. Степень открытия задвижки меняется со временем по линейному закону, а зависимость коэффициента гидравлического сопротивления от степени открытия берется из справочника
Рисунок 518. Графики экстремальных значений давления вдоль маршрута и изменений давления во времени для выбранных точек наблюдения