Использование гидравлического удара

Несмотря на то, что гидравлический удар – отрицательное явление, приводящее к порывам трубопроводов, еще задолго до его открытия, с 1696 г., его начали использовать в полезных для человека целях, в водоподъемниках – гидравлических таранах (рис. 82).

Рис. 82 – Схема гидравлического тарана

Вода по питающему трубопроводу 5 под малым напором h поступает в таран в количестве Q и через клапан вестовой клапан 4 частично изливается наружу. При достижении некоторой скорости клапан захватывается потоком воды и захлопывается, течение резко останавливается и возникает ударное повышение давления. Под воздействием этого давления открывается клапан 6, и вода поступает в воздушный колпак 3, сжимая имеющийся там воздух. Повышенное давление воздуха обеспечивает непрерывное течение воды в бачок 2 по напорному трубопроводу. Когда наступает фаза понижения давления, клапан 6 закрывается, а клапан 4 вновь открывает сброс воды, и все явление повторяется. Частота ударов клапана 4 обычно около 100 в минуту.

КПД тарана η не более 0,35 – 0,5, но ввиду использования фактически даровой энергии тараны выгодны.

Равномерное движение жидкости в открытых

Руслах

Движение жидкости в открытых руслах, а также в трубах, частично заполненных жидкостью, характеризуется наличием у потока свободной поверхности, давление на которую равно атмосферному.

Воспользуемся формулой Дарси-Вейсбаха

(109)

Для потоков некруглого живого сечения принимается:

d = d_ЭКВ = 4R.

Тогда формула (109):

(110)

Из формулы (110) средняя скорость потока

(111)

Обозначим коэффициент Шези и учтём, что гидравлический уклон, тогда формула (111) примет вид

(112)

По формуле (112) определяется средняя скорость равномерного потока жидкости в открытых руслах.

Расход жидкости в равномерном потоке жидкости в открытых руслах

(113)

(36), (113) — формулы Шези для определения скорости и расхода в безнапорных открытых руслах соответственно.

Формулы для определения коэффициента Шези С

При расчётах открытых каналов для определения коэффициента Шези С наиболее употребительны:

— формула Базена

(114)

- формула Маннинга

(115)

— формула Н. Н. Павловского

(116)

где показатель степени n— шероховатость по Павловскому, определяется по справочникам.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Альтшуль А. Д. Гидравлика и аэродинамика: учеб. для вузов / А. Д. Альтшуль, Л. С. Животовский, Л.П. Иванов. — М.: Стройиздат, 1987. — 414 с.

2. Андреевская А. В. Задачник по гидравлике: учеб. пособие для гидромелеоративных и гидротехнических факультетов и вузов / А. В. Андреевская, Н. Н. Кременецкий, М. В. Панова. — 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергия, 1970. — 566 с.

3. Вильнер Я.М. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам / Я. М. Вильнер, Я. Т. Ковалев, Б.Б. Некрасов; под общ. ред. Б. Б. Некрасова. — Минск.: Вышэйшая школа, 1976. — 416 с.

4. Винников В.А. Гидромеханика: учебник для вузов / В. А. Винников, Г. Г. Каркашадзе. — М.: Издательство Московского горного университета, 2003. – 302 с.

5. Гейер В. Г. Гидравлика и гидропривод: учеб. для вузов. В. Г. Гейер, В. С. Дулин, А. Н. Заря. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Недра. 1991. — 331 с.

6. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: учебник для машиностроительных вузов / Т.М.Башта [и др.] — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982. — 423 с.

7. Гидравлика и гидропривод / Н. С. Гудилин [и др.]; под общей редакцией Пастоева И.Л. — М.: Издательство Московского государственного горного университета, 1996. — 520 с.

8. Гидравлика: Учебное пособие / В.В.Резанов: СибГИУ. — Новокузнецк, 2006. — 119 с.

9. Задачник по гидравлике, гидромеханике и гидроприводу: учеб. пособие для машиностроительных вузов / Б.Б.Некрасов [и др.]; под ред. Б.Б. Некрасова. — М.: Высшая школа, 1989. — 192 с.

10. Ковалевский В.Ф. Справочник по гидроприводам горных машин / В. Ф. Ковалевский, Н. Т. Железняков, Ю. Е. Бейлин. — 2-е изд. перераб. и доп. — М.: Недра, — 1973. — 504 с.

11. Примеры расчетов по гидравлике: учеб. пособие для вузов / под ред. А. Д. Альтшуля. — М.: Стройиздат, 1977. — 255 с.

12. Сборник задач по гидравлике: учеб. пособие для вузов / под ред. В. А. Большакова. — 4-е изд., перераб. и доп. — Киев: Вища школа, 1979. — 336 с.

13. Сборник задач по машиностроительной гидравлике: учеб. пособие для машиностроительных вузов / под ред. И.И.Куколевского, Л.Г.Подвидза. — 4-е изд. перераб. М.: Машиностроение, 1981. — 464 с.

14. Справочник по гидравлическим расчетам / Под ред. П. Г. Киселева. — 5-е изд. — М.: Энергия, 1974. — 312 с.

15. Чугаев P. P. Гидравлика: учебник для вузов / Р. Р. Чугаев. — 4-е изд., доп. и перераб. — Л.: Энергоиздат, 1982. - 672 с.

16. Чугаев Р. Р. Гидравлические термины. М.: Высшая школа, 1974. — 105 с.

17. Юшкин В. В. Гидравлика и гидравлические машины (краткий курс) / В. В. Юшкин. — Минск: Высшая школа, 1974. — 272 с.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: