Гидравлический удар

Гидравлический удар (гидроудар) — это резкое изменение давления, в замкнутой системе наполненной жидкостью, возникшее в следствии изменения скорости потока этой жидкости. Чаще всего возникает при открытии или перекрытии крана или задвижки.

Существует два вида гидравлических ударов (гидроудар):

  1. Положительный гидравлический удар — возникает при перекрытии крана или какой-либо задвижки в системе наполненной жидкостью. Этот вид гидроудара особо опасен. Несжимаемая жидкость при этом виде гидроудара рассматривается как сжимаемая. Положительный гидроудар способен вызвать разрушения труб и других элементов системы таких как насосы, теплообменники и различные резервации работающие подо давлением.
  2. Отрицательный гидравлический удар — возникает при открытии крана или задвижки в системе наполненной жидкостью.

Пример гидроудара на основе графика роста давления при закрытии задвижки.

График гидравлического удара

На графике четко видно резкое повышение давления, это и является гидроударом. Чтобы его избежать нужно постепенно перекрывать задвижку для того что бы предотвратить резкое повышение давления.

Когда пользуетесь краном дома перекрывайте его медленно чтобы избежать гидравлического удара.

Формула Н.Е. Жуковского

Что такое гидроудар в формульном виде описал Н.Е. Жуковский. Формула выглядит следующим образом:

Формула гидроудара Н.Е. Жуковского
  • p — это плотность кг/м3;
  • с — скорость ударной волны м/c;
  • ∆ v — изменение скорости жидкости м/с;

Формула вычисления скорости ударной волны

Формула скорости ударной волны

Вспомогательная таблица расчета для популярных материалов из которых изготавливают трубы.

Вид труб
Стальные0,01
Чугунные0,02
Асбестоцементные0,11
Полиэтиленовые1-1,45
Бетонные0,10-0,14
Резиновые333 — 1000

Защита от гидравлического ударов

Для защиты от гидравлических ударов в основном используются:

  • Специальные механизмы закрытия запорного клапана(закрытие заглушки происходит плавно),
  • Воздушные баки.
Схема воздушного бака

При гидравлическом ударе мембрана бака берет вес удар на себя она. Она отвечает за компенсацию и стабилизацию давления в системе. Ниже представлены такие баки на предприятии.

Последствия гидравлических ударов

Последствия гидравлических ударов

Не стоит недооценивать последствия гидравлического удара, трубы может разорвать, насосы в системе могут выйти из строя. И вся жидкость из системы вырвется наружу.

Ссылка на основную публикацию