Неустановившимся движением называется такое движение, при котором в заданной точке пространства, заполняемого жидкостью, скорость и давление изменяются с течением времени.
Частным случаем неустановившегося движения является Гидроудар в трубе. Он возникает, когда скорость жидкости резко меняется в результате быстрого закрытия или открытия задвижки, внезапной остановки насоса из-за прекращения электропитания.
Возникающее в момент удара дополнительное давление значительно, что приводит к повреждению труб, разрыву трубопровода, а значит аварии на система. При гидроударе возможно образование глубокого вакуума.
Положительный гидроудар – повышение давления выше допустимого. Отрицательный гидроудар – понижение давления ниже допустимого.
В связи с этим при проектировании напорной системы требуется рассчитать величину гидроудара и предусмотреть мероприятия по защите трубопроводов от гидроудара.
Рассмотрим гидроудар в трубе.
— расход жидкости в трубе, м3/c;
— начальная скорость до удара, м/с;
— внутренний диаметр трубы, м;
— начальное давление до удара ( );
— напор на системе, м;
— толщина стенки трубопровода, м;
— плотность жидкости, кг/м2;
— длина трубы, м;
— модуль упругости жидкости, кПа;
— модуль упругости стенки трубопровода, кПа;
Т – время закрытия задвижки, с.
1) Т = 0 (мгновенное закрытие задвижки).
— формула Жуковского.
— скорость ударной волны при гидроударе, кПа, Па, МПа.
, м/с.
, м/с