- •1. Потери напора на начальных участках трубопроводов
- •2. Потери напора в местных сопротивлениях
- •3. Потери напора при внезапном расширении. Формула борда
- •4. Выход из трубы. Диффузор. Внезапное сужение. Вход в трубу. Конфузоры. Поворот
- •5. Эквивалентная длина. Взаимное влияние местных сопротивлений
- •6. Зависимость коэффициентов местных сопротивлений от числа рейнольдса
- •Описание опытной установки
- •Порядок проведения работы
- •1. Расчет простого трубопровода постоянного диаметра
- •2. Три типа задач расчета трубопровода
- •3. Последовательное и параллельное соединение труб
- •4. Расчет трубопровода с непрерывным изменением расхода по длине
- •5. Сифонный трубопровод
- •6. Гидравлический расчет разветвленного трубопровода
- •7. Гидравлический удар как неустановившееся движение упругой жидкости в упругих трубопроводах
- •7.1. Гидравлический удар при мгновенном закрытии затвора
- •7.2. Скорость распространения волны гидравлического удара
- •7.3. Гидравлический удар при резком понижении давления (с разрывом сплошности потока)
- •7.4. Защита от воздействия гидравлических ударов
- •7.5. Гидравлический таран
- •1. Составим уравнение Бернулли для сечений 1-1 и 2-2 относительно плоскости 2-2:
- •– Зона квадратичного сопротивления.
- •1. Истечение через малое незатопленное отверстие с острой кромкой
- •2. Коэффициенты сжатия, скорости и расхода при истечении через незатопленное малое отверстие
- •3. Истечение через малое затопленное отверстие с острой кромкой
- •4. Истечение через насадки
- •5. Вакуум во внешнем цилиндрическом насадке
- •6. Истечение через внешний затопленный цилиндрический насадок
- •7. Истечение через нецилиндрические насадки
- •8. Сравнение гидравлических характеристик отверстий и насадков
- •9. Общая характеристика явления
- •10. Истечение при переменном напоре и постоянном притоке
- •Общие сведения
- •Описание опытной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Общие сведения
- •Описание установки
- •Порядок проведения работы
- •Обработка опытных данных
7.4. Защита от воздействия гидравлических ударов
При проектировании гидросистем должны предусматриваться как мероприятия по недопущению опасных повышений и понижений давления в трубопроводе, так и меры по защите, если опасные колебания давления возникнут. Эти меры отражены в нормативах.
Ниже приводятся основные меры по гашению гидравлических ударов.
1. Сброс части жидкости из трубопровода при повышении давления, если такой сброс возможен по соображениям охраны окружающей среды.
Воду сбрасывают в какие-либо понижения местности, в водоемы или обратно в источник водоснабжения. В последнем случае вода может быть пропущена через насос и всасывающую линию, если на напорном (нагнетательном) трубопроводе нет обратного клапана; через обводные линии (байпасы) в обход обратного клапана и насоса; через медленно закрывающиеся обратные клапаны. В этих случаях необходимо учитывать, что насос при обратном направлении движения воды и отсутствии тормозов может работать как турбина с недопустимой частотой вращения. При большой скорости движения воды в обводных линиях могут появиться кавитационные явления, что уменьшает расход, проходящий по этим линиям.
К этим мерам защиты относится и сброс воды через специальные предохранительные клапаны или другие устройства (например, разрывные мембраны). При превышении давления клапаны, протарированные на определенное давление, открываются и давление понижается. Разрывные мембраны, изготовленные из тонкого листа металла, устанавливаются на отводе от основного трубопровода. Мембрана полностью перекрывает поперечное сечение отвода. При превышении определенного давления мембрана разрушается, и часть жидкости выливается.
После сброса жидкости клапаны должны автоматически закрываться.
2. Впуск и защемление воздуха. Если возможно образование разрыва сплошности потока, то эффективным средством борьбы с чрезмерным повышением давления здесь может служить впуск воздуха в места образования разрыва сплошности и последующее защемление воздуха. Для впуска и защемления воздуха служат специальные устройства – клапаны. Защемленный в местах разрыва сплошности потока воздух не позволяет разошедшимся колоннам воды при обратном движении соударяться, ибо такое соударение вызвало бы, как ранее указывалось, очень сильное повышение давления.
Воздух после гашения гидравлического удара должен быть удален из трубопровода, причем это удаление должно выполняться так, чтобы не возникли в трубопроводе нежелательные колебания давления.
3. Впуск воды в трубопровод осуществляется из бассейнов, которые отделены от защищаемых трубопроводов обратными клапанами. При понижении давления в трубопроводе вследствие остановки насосов на соединительной (бассейн – трубопровод) линии открывается обратный клапан, и вода из бассейна в необходимом количестве поступает в трубопровод. Когда давление начнет подниматься (но не до того большого значения, как это было без впуска воды), то обратный клапан закроется, и впуск воды в трубопровод прекратится.
Впуск и защемление воздуха, и впуск воды целесообразно осуществлять во всех сечениях, где возможен разрыв сплошности потока, или, по крайней мере, в нескольких, наиболее опасных местах.
4. Воздушно-гидравлические колпаки применяются для гашения гидравлических ударов, возникающих в напорных трубопроводах. Размеры колпаков при установке их на напорных трубопроводах насосных станций определяются из условий пуска и остановки насосного агрегата.