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, Ест и Еж - модули упругости материала
стенок трубы и жидкости. Для стальных и чугунных труб а1000-
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).
Литература по гидравлическому удару
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.
Знаете ли Вы, что любой разумный человек скажет, что не может быть улыбки без кота и дыма без огня, что-то там, в космосе, должно быть, теплое, излучающее ЭМ-волны, соответствующее температуре 2.7ºК. Действительно, наблюдаемое космическое микроволновое излучение (CMB) есть тепловое излучение частиц эфира, имеющих температуру 2.7ºK. Еще в начале ХХ века великие химики и физики Д. И. Менделеев и Вальтер Нернст предсказали, что такое излучение (температура) должно обнаруживаться в космосе. В 1933 году проф. Эрих Регенер из Штуттгарта с помощью стратосферных зондов измерил эту температуру. Его измерения дали 2.8ºK - практически точное современное значение. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.