Теория

Гидравлический удар в отводах

Повышение давления при гидравлическом ударе в каком-либо трубопроводе гидросистемы вызывает в результате возмущения давления эффект гидравлического удара во всех отводах от него, в том числе и тупиковых.

Это обусловлено тем, что давление, возникающее в трубопроводе при гидравлическом ударе, распространяясь по отводу, развивает в нем вследствие деформации его стенок и жидкости движении последней к тупику. В результате создаются условия для развития волнового процесса, что и в случае перекрытия трубы с движущейся жидкостью, с той лишь разницей, что началу этого процесса предшествует полное перекрытие трубы и что возмущающим давлением здесь является ударное давление, действующее у начала тупика.

Аналогичный эффект гидравлического удара наблюдается также при мгновенных (скачкообразных) подключениях жестких тупиковых отводов и емкостей, заполненных жидкостью, к источнику более высокого давления {к рабочей магистрали гидросистемы, пневмогидравлическому аккумулятору и пр.). В том случае, если время t открытия крана при подключении тупиковой трубы (отвода) меньше периода трубопровода τ, то давление, развивающееся в результате гидравлического удара в тупике, превышает возмущающее давление (давление перед краном) почти в 2 раза.

На рис. 23 представлен график колебаний давления в тупиковой стальной трубе 3, заполненной жидкостью при нулевом давлении, при мгновенном соединении с помощью быстродействующего крана 2 с электромагнитным управлением (время переключения ~5 мсек) с газогидравлическим аккумулятором 1, заряженным до давления р0 = 210 кГ1смг. Затухание колебания давления длилось в этом случае 0,25 сек с общим числом колебаний ~ 15; давление; при первом цикле колебания повысилось (за 0,04 сек) с нулевого до руд = 400 кГ/смг, т. е. заброс ударного давления был равен

clip_image002

clip_image004Рис. 23. Схема, иллюстрирующая гидроудар

в тупиковом отводе:

а – тупиковая труба; б – график колебания давления

Эффект гидравлического удара в тупиковом отводе имеет большое практическое значение, поскольку любая из недействую­щих в какой-либо момент гидравлических магистралей разветв­ленного напорного трубопровода может рассматриваться как тупиковый отвод, затвор в котором создается присоединенным на его конце каким-либо агрегатом, перекрывающим этот отвод. К тупиковым отводам могут быть также отнесены линии питания различных измерительных и контрольных приборов: манометров, индикаторов и прочих реле. При скачкообразных подключениях этих линий к магистралям с более высоким давлением или при резких колебаниях давления в этих источниках показания при­боров могут значительно превышать фактическое давление в си­стеме, что может вызвать разрушение приборов или быть при­чиной ложных сигналов в системе гидроавтоматики.

Пермь Питер Пятигорск