Расчет гидравлического удара

 

Необходимо произвести расчет гидравлического удара в сечении перед запорным устройством. Расчет гидроудара производится по методике Н.Е. Жуковского.

 

Формула Жуковского:

 

С – скорость распространения ударной волны, рассчитывается по формуле:

– скорость звука в жидкости, для керосина считается 1215

– объемный модуль упругости жидкости, для керосина ТС-1 равен 1275 Мпа

– модуль упругости стенок трубы, для 12Х18Н10Т равен Мпа

δ – толщина стенок трубы, равна 0.02 м

Скачок давления при гидроударе равен 12.17 ат. Таким образом максимальное давление, которое может быть в данном трубопроводе равно

 

 

Построение диаграммы Бернулли.

Диаграмма Бернулли для последовательно соединенного трубопровода.

 

Уравнение Бернулли для первой и последней точек последовательно соединенного трубопровода будет выглядеть следующим образом:

 

Отсюда:

 

Расчет гидростатического давления в каждом сечении

Таблица 5

Сечение
	2+67+0.095	2+ +0.095+0.3565	66.6435	0.3565
	2+66.6435+0.095	2+ +0.095+0.226	66.4175	0.5825
	66.4175+0.095	+0.095+0.017	66.4005	0.5995
	66.4005+0.095	+0.095+0.357	66.0435	0.9565
	66.0435+0.095	+0.342+16.328	49.4675	17.2845
	49.4675+0.342	+0.668+0.41	48.7375	17.6945
	48.787+0.668	+0.668+2.504	46.2275	20.1985

 

Погрешность вычислений:

 

 

 

 

 

Приложение.

 

1. Диаграмма Никурадзе

 

Режим
Ламинарный   lg Re < 3.365 (Re < 2320 )	Турбулентный Зона сопротивления
I	II	III	IV
Зона перехода турбулентного движения в ламинарное	Зона гидравлически гладких труб	Зона смешанного трения или гидравлически шероховатых труб	Зона квадратичного сопротивления (вполне шероховатого трения)

 

2. Зависимость коэффициента гидравлического сопротивления от числа Рейнольдса и эквивалентной шероховатости труб

 

Режим (зона)	Границы	Коэффициент гидравлического сопротивления
Ламинарный режим	Re < Reкр (Reкр ≈ 2320)	(формула Стокса)
Турбулентный режим
I	Зона перехода турбулентного движения в ламинарное	2000 < Re < 3000	(формула Френкеля)
II	Зона гидравлически гладких труб	Reкр < Re < 10 d/∆	(формула Блазиуса) (формула Конакова при Re<3*106)
III	Зона смешанного трения или гидравлически шероховатых труб	10 d/∆ < Re < 500 d/∆	(формула Альтшуля)
IV	Зона квадратичного сопротивления (вполне шероховатого трения)	Re > 500 d/∆	(формула Никурадзе) (формула Шифринсона)

 

Список используемых источников.

 

1. Некрасов Б.Б. Гидравлика и ее применение на летательных аппаратах. М.; Машиностроение, 1967.

 

2. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. М.; Машиностроение, 1992.

 

3. Воинов Е.М. О гидравлическом ударе. "Квант" № 7, 1984.

 

4. Альтшуль А.Д., Киселев Н.П. Гидравлика и аэродинамика. М.; Стройиздат, 1975.

 

3. Жуковский Н.Е. О гидравлическом ударе в водопроводных трубах. М.-Л.; ГИТТЛ, 1949.