12 Гидравлический удар
12.1 Определить повышение напора при гидравлическом ударе в стальном трубопроводе диаметром D=0,15 м при расходе Q=0,01 м³/с и времени закрытия задвижки tз1=6 с и tз2=2 с. Толщина стенки трубы δ=5,5 мм. Длина трубы l=1500 м.
Ответ: ΔН=69,7 м, ΔН1=87,2 м.
12.2 Определить время закрытия задвижки, установленной на свободном конце стального водопровода диаметром d, длиной l с толщиной стенки δ, при условии, чтобы максимальное повышение давления в водопроводе было в три раза меньше, чем при мгновенном закрытии задвижки. Через сколько времени после мгновенного закрытия задвижки повышение давления распространиться до сечения, находящегося на расстоянии Δl=0,7l от задвижки? К=2,03·106 кПа — модуль упругости жидкости; Е=196·106 кПа — модуль упругости материала стенок трубопровода.
Таблица 5
| Вариант | d, мм | l, м | δ, мм |
| 00 | 200 | 1850 | 8 |
Варианты задачи: 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 09, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99.
Все задачи из: Бекетова Е.Б. Гидромеханика ПетрГУ Апатиты 2009
12.3 Определить время закрытия задвижки, установленной на свободном конце стального водопровода диаметром d, длиной l с толщиной стенки δ, при условии, чтобы максимальное повышение давления в водопроводе было в три раза меньше, чем при мгновенном закрытии задвижки. Через сколько времени после мгновенного закрытия задвижки повышение давления распространиться до сечения, находящегося на расстоянии 0,7l от задвижки?
Таблица 2 — Числовые значения величин
| Предпоследняя цифра шифра | d, мм | l, м | δ, мм |
| 1 | 100 | 1900 | 7 |
Ответ: Тзакр=8,8 с, Т0,7=1,0 с.
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
Методичка: Гилинский И.А. Гидравлика Москва 1990.pdf
Все задачи из: Гилинский И.А. Гидравлика Москва 1990
12.4 Вода в количестве Q перекачивается по чугунной трубе диаметром d, длиной l с толщиной стенки δ. Свободный конец трубы снабжен затвором. Определить время закрытия затвора при условии, чтобы повышение давления в трубе вследствие гидравлического удара не превышало Δр=1 МПа. Как повысится давление при мгновенном закрытии затвора?
Таблица 2 — Числовые значения величин
| Предпоследняя цифра шифра | Q, м3/мин | d, мм | l, м | δ, мм |
| 1 | 0,352 | 50 | 1200 | 7 |
Ответ: t=0,14 с, Δр=4,2 МПа.
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
Методичка: Гилинский И.А. Гидравлика Москва 1990.pdf
Все задачи из: Гилинский И.А. Гидравлика Москва 1990
12.5 Определить необходимую толщину стенок прорезиненных рукавов диаметром d, чтобы напряжение в них при мгновенном перекрытии не превышало G=25·105 Па. Начальное давление р0=1,5·105 Па, количество рукавов n=5, расход воды Q. Скорость распространения ударной волны принять 100 м/c. Рассчитать фазу удара.
Таблица 3 — Исходные данные
| Вариант | d, мм | Q, м3/c |
| 2 | 66 | 0,005 |
Ответ: δ=16 мм, τф=0,3 с.
12.6 Вода в количестве Q=0,111 м³/c перекачивается центробежным насосом по стальному трубопроводу диаметром d=0,25 м длиной l=1500 м, толщиной стенки δ=4 мм. Определить минимально допустимое время закрытия задвижки, чтобы повышение давления вследствие гидравлического удара не превышало Δр=981 кПа. Модуль упругости стенок трубы ЕТ=2·1011 Па и воды Еж=2·109 Па.
Ответ: Тз=6,9 с.
12.7 Горизонтальная труба служит для отвода жидкости Ж в количестве Q из большого открытого бака (рис.15). Свободный конец трубы снабжен краном. Определить ударное повышение давления в трубе перед краном, если диаметр трубы d, длина l, толщина стенки δ, материал стенки – сталь. Кран закрывается за время tзак по закону, обеспечивающему линейное уменьшение скорости жидкости в трубе перед краном в функции времени.
Таблица 2 — Числовые значения величин
| Предпоследняя цифра шифра 1 | |||||
| Ж | Q, л/c | d, мм | l, м | δ, мм | tзак, с |
| Бензин | 0,2 | 16 | 20 | 2 | 0,5 |
Ответ: Δр=0,004 МПа.
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
Методичка: Гилинский И.А. Гидравлика Москва 1990.pdf
Все задачи из: Гилинский И.А. Гидравлика Москва 1990
12.8 По трубопроводу, имеющему от напорного бассейна до затвора длину l, диаметр d и толщину δ, проходит вода в количестве Q. Начальное давление перед затвором р0. Какое будет полное давление р в трубопроводе в его конце при внезапном закрытии затвора и через какое время t это давление распространится до напорного бассейна? Исходные данные к задаче приведены в табл. 86.
Таблица 86
| Исходные
данные |
Единицы
измерения |
Значения для вариантов |
| 1 | ||
| l | м | 960 |
| d | мм | 350 |
| δ | мм | 40 |
| Q,10-3 | м³/с | 80 |
| р0 | кПа | 196,2 |
| Виды труб | Сталь углер. |
Все задачи из: Кошман В.С. Машкарева И.П. Гидравлика Пермская ГСХА 2012
12.9 Произвести проверку на прочность стальной трубы диаметром d=200 мм, в которой возможен прямой гидравлический удар. Толщина стенок трубы δ=4 мм, допускаемое напряжение на растяжение [σ=140 МПа], скорость движения воды υ0=5 м/c, давление до удара р0=0,25 МПа.
Ответ: прочность трубопровода недостаточна.
12.10 Определить время закрытия задвижки, установленной на свободном конце стального водопровода диаметром d, длиной l с толщиной стенки δ, при условии, чтобы максимальное повышение давления в водопроводе было в три раза меньше, чем при мгновенном закрытии задвижки. Через сколько времени после мгновенного закрытия задвижки повышение давления распространиться до сечения, находящегося на расстоянии 0,7l от задвижки?
Таблица 2 — Числовые значения величин
| Предпоследняя цифра шифра | d, мм | l, м | δ, мм |
| 1 | 100 | 1900 | 7 |
Ответ: Тзакр=8,8 с, Т0,7=1,0 с.
