Байланысты: 1 Калытка В.А. Механика жидкости и газа.doc 2222
Пример 22. Определить величину повышения давления в стальной водопроводной трубе, если скорость воды в трубе до удара была = 1 м/с, диаметр трубы d = 0,5 м и толщина стенок δ = 0,005 м.
Решение. Скорость распространения ударной волны определяем по формуле
При Е = 2,1 ·109 Па = 21000 кг/см2, Етв = 2,1·1011 Па = 2100000 кг/ см2 и ρ = 998,2 кг/м3 .
.
Величину повышения давления находим по формуле
В том же трубопроводе при скорости = 2 м/с давление повысилось бы примерно до 2000 кПа.
Пример 23. В стальном трубопроводе длиной ℓ = 200 м, диаметром d = 0,2 м и толщиной стенок δ = 5 ·10-3 м, расход воды Q = 0,1 м3/с. Расчетная температура воды 20°С. Определить наименьшее время закрывания задвижки – τмин, чтобы повышение давления в конце трубопровода, вызванное гидравлическим ударом, было не более Δрмакс = 4 ·105 м = 400 кПа = 4 кг/см2. Чему будет равно повышение давления в случае мгновенного закрывания задвижки в трубопроводе?
Решение. Если τ > 2ℓ/а, повышение давления находим по формуле:
Из этой формулы определяем наименьшее время закрывания задвижки при заданном максимальном значении повышения давления Δ рмакс.
.
Скорость движения воды в трубопроводе до закрывания задвижки
.
Подставляя численные значения, получим:
.
При мгновенном закрывании задвижки повышение давления определяем по формуле:
Скорость распространения ударной волны в трубопроводе находим по формуле:
Для воды Е = 19,6 ·108 Па, для стали Етв = 21,2·1010 Па
Принимая плотность воды ρ = 998,2 кг/м3 , получаем: