- ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УДАР
- ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УДАР
-
явление резкого изменения давления в жидкости, вызванное быстрым (мгновенным) изменением скорости её течения в напорном трубопроводе (напр., при быстром перекрытии трубопровода запорным устройством).Увеличение давления при Г. у. определяется в соответствии с теорией Н. Е. Жуковского по ф-ле:Dр=r(v0-v1)c,где Ар — увеличение давления в Па, r — плотность жидкости в кг/м3, v0 и v1 — ср. скорости в трубопроводе до и после закрытия задвижки в м/с, с — скорость распространения ударной волны вдоль трубопровода. При абсолютно жёстких стенках с равна скорости звука а в жидкости (в воде «=1400 м/с). В трубах с упругими стенками
модули упругости материала стенок трубы и жидкости.
При очень большом увеличении давления Г. у. может вызвать аварии. Для их предупреждения на трубопроводах устанавливают предохранит. устройства (уравнительные резервуары, возд. колпаки, вентили и др.).
Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983.
- ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УДАР
-
- резкое повышение давления в трубопроводе с движущейся жидкостью, возникающее при быстром перекрытии запорных устройств, к-рое распространяется по трубопроводу в виде упругой волны со скоростью а. Г. у. может вызвать разрыв стенок труб и повреждение арматуры трубопровода. Основы теории Г. у. дал H. E. Жуковский (1898).
Если жидкость плотности r течёт со скоростью v в трубопроводе с площадью сечения S, а задвижка в конце трубопровода закрывается за время
, то возникает увеличение давления 
. В слое жидкости длиной 
, прилегающем к задвижке, теряется кол-во движения 
, равное импульсу внеш. сил 
; отсюда
где
- скорость распространения волны Г. у. (скорость упругих колебаний в стенках трубопровода и в массе жидкости). Согласно теории Жуковского:
где d- внутр. диам. трубы,
- толщина стенок трубы, Е ст и Е ж - модули упругости материала стенок трубы и жидкости. Для стальных и чугунных труб а
1000- 1350 м/с.
Образующееся при Г. у. повышение давления распространяется против течения жидкости и через время L/a (L - длина трубопровода) достигает резервуара. Здесь давление падает, и это падение давления передаётся обратно к запорному устройству с той же скоростью в виде отражённой волны (волна понижения). Циклы повышений и понижений давления чередуются через промежуток времени 2L/a, пока этот колебат. процесс не затухает из-за затрат энергии на трение и деформацию стенок.
Ф-ла (2) действительна лишь для случая, когда T3<2L/a, где T3 - время закрытия запорного устройства. При T3>2L/a отражённая волна придёт к запорному устройству раньше, чем задвижка закроется, и повышение давления в трубопроводе уменьшится. В этом случае
. Для снижения величины Г. у. увеличивают T3 и уменьшают длину L трубы, присоединяя водяные колонны, пневматич. резервуары (воздушные колпаки), устанавливая предохранит. клапаны. На Г. у. основана работа гидравлич. тарана для подачи воды на большую высоту (до ~40 м).
Лит.: Жуковский H. E., О гидравлическом ударе в водопроводных трубах, M.- Л., 1949, с. 5; Чугаев P. Р., Гидравлика. (Техническая механика жидкости), 4 изд., Л., 1982, гл. 9; Альтшуль А. Д., Киселев П. Г., Гидравлика и аэродинамика, 2 изд., M., 1975, гл. 15.
А. Д. Альтшуль.
Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.
.
