12 Гидравлический удар
12.21 По трубопроводу длиной l, диаметром d, толщиной стенок δ, соединенному с баком под напором H, течет вода, модуль упругости которой К=2·109 Па. В некоторый момент времени происходит мгновенное перекрытие потока в конце трубопровода.
Найти скорость распространения волны гидравлического удара и величину ударного повышения давления, если труба стальная Е=2·1011 Па. Коэффициент гидравлического сопротивления λ=0,03. Как изменится ударное повышение давления, если стальную трубу заменить чугунной тех же размеров (Е=0,98·1011 Па)?
Таблица – Исходные данные
| Вариант | l, км | d, мм | δ, мм | ρ, кг/м³ | Н, м |
| 11 | 0,02 | 50 | 3,5 | 1000 | 2,5 |
Варианты задачи: 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20.
12.22 В стальном трубопроводе длиной l, диаметром d и толщиной стенок δ расход воды составляет Q. Температура воды 15 ºC. Определить наименьшее время закрывания задвижки t, чтобы повышение давления в конце трубопровода, вызванное гидравлическим ударом было не более Δрмакс=4·105 Па. Чему будет равно повышение давления в случае мгновенного закрытия задвижки?
Таблица 1 – Исходные данные к задаче 21
| Вариант | l, м | d, мм | δ, мм | Q, м3/c |
| 7 | 250 | 250 | 5 | 0,085 |
12.23 Определить повышение давления в трубопроводе длиной L, диаметром d и толщиной стенок δ при гидравлическом ударе, если расход воды Q, модули упругости стенок трубы ЕТ=2·1011 Па и воды Еж=2·109 Па. Время закрытия задвижки на трубопроводе tз.
Таблица 1 — Исходные данные
| Вариант | L, м | d, м | δ, мм | Q, л/c | tз, с |
| 77 | 550 | 0,35 | 2,1 | 30 | 6,0 |
Все задачи из: Баскин Ю.Г. Подмарков В.В. Гидравлика 2010
12.24 Стальной водовод от насосной станции до водонапорной башни имеет длину l=1300 м, диаметр d=350 мм, толщину стенок 5 мм. Напор воды перед водонапорной башней равен Н=80 м, расход воды Q=0,1 м³/c. Определить время закрывания задвижки и напряжение в стенках трубопровода, чтобы максимальное повышение давления не превышало 30·104 Па.
ВУЗ: ТОГУ
Все задачи из: Александрова Л.Н. Гидравлика ТОГУ 2014
12.25 В трубопроводе диаметром D=100 мм и длиной l=1 км в результате закрытия задвижки за 1,8 с давление повысилось на величину Δр=0,5 МПа. Определить скорость движения воды в трубопроводе до закрытия задвижки, ели трубы стальные с толщиной стенок δ=6 мм.
ВУЗ: ТОГУ
Все задачи из: Александрова Л.Н. Гидромеханика ТОГУ 2014
12.26 Определить максимальное давление в горизонтальном трубопроводе длиной l=6,5 км и время достижения ударной волной начала трубопровода при мгновенном закрытии затвора в его конце, где свободный напор Нсв=20 м, если трубы стальные, диаметром D=1400 мм и толщиной стенок δ=16 мм, а расход воды в трубопроводе Q=2,2 м³/c.
ВУЗ: ТОГУ
Все задачи из: Александрова Л.Н. Гидромеханика ТОГУ 2014
12.27 Вода подается по трубопроводу длиной l=4 км на высоту h=25 м насосом с напором Нн=50 м; свободный напор в конце трубопровода Нсв=15 м. Определить необходимое время закрытия затвора при условии, что общее давление в трубопроводе при гидравлическом ударе не будет превышать р=0,7 МПа (7,14 кгс/см²), если трубы стальные диаметром D=1200 мм при толщине стенок δ=15 мм.
ВУЗ: ТОГУ
Все задачи из: Александрова Л.Н. Гидромеханика ТОГУ 2014
12.28 Определить, какое время необходимо для закрытия затвора, чтобы повышение давления в трубопроводе было в два раза меньше, чем при мгновенном закрытии. Расход воды Q=0,08 м³/c проходит по стальному трубопроводу диаметром d=300 мм и толщиной стенки 3 мм. Длина трубопровода от водонапорного бака до затвора l=900 м.
ВУЗ: ТОГУ
Все задачи из: Александрова Л.Н. Гидравлика ТОГУ 2014
12.29 Определить повышение давления при мгновенном закрытии задвижки на стальном трубопроводе, имеющем диаметр D=400 мм, толщину стенок δ=7 мм, при начальной скорости движения воды υ0=1,85 м/с, длина трубы l=1130 м от задвижки до резервуара. Модуль упругости воды Е0=2·109 Па, модуль упругости стенок стального трубопровода Ест=2,1·105 МПа.
12.30 Гидравлический расчет параметров гидравлического удара на участке сложного трубопровода.
По стальному трубопроводу длиной L, диаметром d и толщиной стенок δ перекачивается вода с расходом Q (рис. 1.3).
Требуется:
1. Определить повышение давления в трубопроводе, если время закрывания задвижки равно Тз.
2. Найти максимально допустимое давление для данного трубопровода, если допустимое напряжение стенок на разрыв σдоп=50 МПа.
3. Исходя из максимально допустимого повышения давления, определить минимально допустимое время закрытия задвижки.
Задачу решить для следующих величин:
Варианты заданий
| Номер варианта | d, мм | δ, мм | Q, л/c | L, м | Тз, с |
| 6 | 300 | 7,0 | 100 | 1600 | 2,5 |
ВУЗ: МИИТ
Все задачи из: Кузьминский Р.А. Гидрогазодинамика РУТ (МИИТ)
