Вопросы для самопроверки:

1. Назовите основную задачу гидравлического расчета напорной системы?

2. Приведите уравнения гидравлики применяемые при гидравлическом расчете трубопроводов.

3. Поясните общую методику гидравлического расчета трубопроводов.

4. Сформулируйте особенности расчета трубопроводов с последова-тельным и параллельным соединением труб.

5. Приведите методику расчета разветвленных трубопроводов.

6. Приведите схему расчета систем резервуар-трубопровод.

7. В чем заключается расчет всасывающего трубопровода насосной установки?

8. В чем заключается особенность гидравлического расчета всасывающего трубопровода насоса?

9. Что происходит при неустановившемся напорном движении в трубопроводе, в каких случаях такое движение происходит в гидравлических системах?

3.3. Гидравлический удар Изучаемые вопросы:

- Неустановившееся движение несжимаемой жидкости в трубопроводах. Инерционное давление.

- Неустановившееся движение с учётом сжимаемости жидкости – гидравлический удар в напорных трубопроводах.

- Формула Жуковского для определения скорости распространения ударной волны (упругих деформаций).

- Формула Жуковского для определения величины ударного давления.

- Виды гидравлического удара.

- Способы ослабления гидравлического удара.

При неустановившемся напорном движении жидкости в трубопроводах без учёта сжимаемости, под действием локальных сил инерции вдоль потока создаётся инерциальное давление, величина которого пропорциональна величине и знаку ускорения движения, длине потока плотности жидкости. При этом по длине ускоряющегося потока общее давление в трубопроводе снижается, при торможении – увеличивается.

В случае резкого изменения во времени скорости, т.е. при значительных ускорениях, создаётся большой скачёк инерционного давления, при котором происходит изменение плотности жидкости и упругая деформация стенки трубы. Такое явление называется гидравлическим ударом. При резком торможении потока, скачек ударного давления в несколько раз превышает гидромеханическое давление в установившемся движении. В трубопроводе возникает волновой процесс. Расчёт гидравлического удара производится по формулам, полученным русским учёным Н.Е. Жуковским. Различают прямой гидравлический удар при мгновенном торможении и непрямой (ослабленный) гидроудар, у которого фаза волнового процесса превышает время мелкого перекрытия потока. Подробно гидравлический удар описан в [2].

Вопросы для самопроверки:

1. Что называется гидравлическим ударом?

2. Поясните сущность гидравлического удара в напорных трубопроводах.

3. Приведите формулу Жуковского для определения скорости распростра-нения ударной волны (упругих деформаций).

4. Приведите формулу Жуковского для определения величины ударного давления.

5. Какие виды гидравлического удара встречаются на практике?

6. Чем отличается непрямой гидравлический удар от прямого?

7. Как предупредить и локализовать гидравлический удар?

3.4. Истечение жидкости через отверстия и насадки Изучаемые вопросы:

- Явление истечения жидкости через отверстия и насадки при постоянном напоре.

- Формула определения скорости струи в сжатом сечении.

- Формула для определения расхода жидкости при истечении через отверстие.

- Гидравлические коэффициенты, применяемые в форулах, описывающих процесс истечения.

- Расчёт пропускной способности отверстий.

- Различные типы насадков и их назначение.

- Особенности истечения жидкости через насадки.

Пропускной способностью обычных отверстий в стенках сосудов, резервуарах и проходных отверстиях в гидравлических аппаратах называется зависимость пропускаемого расхода жидкости или газа через отверстие от перепада давления, равного разности давлений перед отверстием и за отверстием. Формула этой зависимости выводится из рассмотрения процесса истечения из простого отверстия с использованием уравнения Бернулли и уравнения неразрывности.

В аппаратах с регулируемой площадью проходного отверстия зависимость пропускной способности становится нелинейной, в ней расход зависит от перепада давления и от площади проходного отверстия. В формулу пропускной способности входит гидравлический коэффициент расхода (опытная величина), зависящий от характера очертания пограничной поверхности отверстия, значение которого меньше единицы.