Головна | Про нас | Зворотній зв'язок
Різка зміна тиску в напірному трубопроводі, що виникає при швидкій зміні швидкості потоку, називається гідравлічним ударом.
Така зміна тиску іноді перевищує в десятки і навіть сотні разів робочий тиск в трубопроводі і може викликати його руйнування.
Труба довжиною l одним кінцем приєднана до великого резервуару, а на іншому кінці має засувку (ріс.2-11). Рідина в трубі рухається зі швидкістю v. Припинимо рух рідини швидким закриттям засувки. В результаті кінетична енергія рухається маси рідини перетворюється в енергію тиску (потенційну енергію), і тиск в трубі у засувки різко зростає.
Ріс.2-11. Схема виникнення гідрав-вої удару.
Через пружності рідини і матеріалу стінок труби зупинка рідини і підвищення тиску відбудуться не відразу, а відносно повільно від шару до шару в напрямку від засувки до резервуару у вигляді так званої ударної хвилі, що рухається зі швидкістю з в напрямку, протилежному руху рідини. Надалі рідина в трубопроводі виявляється залученою в процес поступово згасаючих коливань тиску.
Таким чином, якщо на трубопроводі, швидкість течії води в якому становить, наприклад, 1м / с, раптово закрити засувку, то виникне миттєве підвищення тиску на 102 м. Вод. ст.
Час, протягом якого ударна хвиля дійде до резервуара, і відбита хвиля, що супроводжується падінням тиску, повернеться до засувки, називається фазою гідравлічного удару:
де l - довжина трубопроводу.
# 964; - фаза гідр. удару.
Для ослаблення гідравлічного удару час закриття засувки # 964; ж має бути більше часу подвійного пробігу ударної хвилі.
Для цієї мети на водопровідних трубах встановлюються повільно закриваються засувки, повітряні ковпаки і запобіжні клапани, що автоматично відкриваються. при підвищенні тиску вище нор-мального.
Кавітація виникає в результаті утворення в рідині, що рухається областей зі зниженим тиском, в яких виділяються бульбашки повітря і парів рідини, що перекачується. Утворилися області зі зниженим тиском рідина заповнює з великою швидкістю, але, зустрічаючи на своєму шляху поверхню, що обмежує потік рідини, вдаряється об неї з великою силою.
Явище кавітації полягає в тому, що рідина в цих областях діє як тверде тіло і руйнує насос або трубопровід.
Кавітація викликає механічне пошкодження металу (ерозії) в місцях її появи і кавитационную корозію (іржавіння).
Інтенсивне іржавіння металу там, де виникає кавітація, в цих місцях постійно знімається поверхневий шар окислів металу, який охороняє інший метал від окислення.
Кавітація супроводжується шумом, а в окремих випадках і вібрацією.
Виникненню кавітації сприяє наявність гострих кромок, шорсткості стінок peзкіe пoвopoти в трубопроводах і порожнинах охолодження.
Виникнення кавітації запобігають зниженням висоти всмоктування, зменшенням температури рідини, що перекачується, усуненням підсосу повітря при всмоктуванні, зниженням числа і величини гідравлічних опорів на всмоктуванні, усуненням різких переходів і гострих кутів на шляху рідини.
Кавітаційного руйнування схильні чавун і вуглецева сталь. Стійкими являютгся оловяністие бронзи і нержавіюча сталь. Кавитационную стійкість підвищують облицюванням оберігає поверхню пластмасами, гумою гальванічним покриттям і поверхневими уплот-нениями металу.