12 Гидравлический удар
12.41 По стальному трубопроводу диаметром d = 125 мм со скоростью υ = 3 м/с перекачивают воду. Определить толщину δ стенок трубопровода, чтобы напряжение в них от повышения давления при гидроударе не превышало σ = 35 МПа.
Ответ: δ = 9 мм.
12.42 Определить толщину стенок трубопровода, чтобы напряжение в них от повышения давления при мгновенном закрытии затвора не превышало σ. Диаметр трубопровода d, скорость движения жидкости в нем до закрытия затвора υ0. Задачу решить методом последовательного приближения, задавшись ориентировочно скоростью ударной волны в интервале 400…450 м/с для труб из полиэтилена и 900…1300 м/с для труб из других материалов. Исходные данные к задаче приведены в табл. 89.
Таблица 89
| Исходные
данные |
Единицы
измерения |
Значения для вариантов |
| 1 | ||
| σ | МПа | 14,7 |
| υ0 | м/с | 1,5 |
| d | мм | 300 |
| Вид жидкости | Вода | |
| Виды труб | Чугун белый |
ВУЗ: ПГАТУ
Все задачи из: Кошман В.С. Машкарева И.П. Гидравлика Пермская ГСХА 2012
12.43 Определить ударное давление в трубопроводе с размерами: диаметр d, толщина стенок δ и длина l в случае мгновенного закрытии затвора, расположенного в конце трубопровода. Начальная скорость движения жидкости υ0, начальное давление р0. В течение какого времени tзакр следует закрыть затвор, чтобы повышение давления при ударе не превышало р1. Исходные данные к задаче приведены в табл. 88
Таблица 88
| Исходные
данные |
Единицы
измерения |
Значения для вариантов |
| 1 | ||
| d | мм | 250 |
| δ | мм | 10 |
| l | м | 1680 |
| υ0 | м/с | 0,95 |
| р0 | МПа | 0,6 |
| р1 | МПа | 0,8 |
| Вид жидкости | Вода | |
| Виды труб | Чугун белый |
ВУЗ: ПГАТУ
Все задачи из: Кошман В.С. Машкарева И.П. Гидравлика Пермская ГСХА 2012
12.44 Жидкость поступает из бака в трубопровод, имеющий внутренний диаметр d, толщину стенки δ, длину l и движется в нем равномерно, при этом расход равен Q, давление перед затвором, установленным на конце трубопровода, p0.
Определить повышение давления и напряжение в стенке трубы перед затвором при резком закрытии последнего в течение времени tзакр. Исходные данные к задаче приведены в табл. 91.
Таблица 91
| Исходные
данные |
Единицы
измерения |
Значения для вариантов |
| 1 | ||
| l | м | 700 |
| d | мм | 200 |
| δ | мм | 8 |
| Q | л/с | 60 |
| р0 | МПа | 0,20 |
| tзакр | с | 1,1 |
| Материал труб | Чугун белый | |
| Вид жидкости | Вода | |
ВУЗ: ПГАТУ
Все задачи из: Кошман В.С. Машкарева И.П. Гидравлика Пермская ГСХА 2012
12.45 Определить ударное и полное значение избыточного давления в трубопроводе при внезапном закрытии задвижки. Исходные данные к задаче приведены в табл. 92.
Таблица 92
| Исходные
данные |
Единицы
измерения |
Значения для вариантов |
| 1 | ||
| δ | мм | 7 |
| d | мм | 60 |
| υ | м/с | 1,3 |
| р0 | МПа | 0,15 |
| Вид жидкости | Вода | |
| Материал трубы | Сталь легир. | |
ВУЗ: ПГАТУ
Все задачи из: Кошман В.С. Машкарева И.П. Гидравлика Пермская ГСХА 2012
12.46 Определить начальную скорость υ0 движения жидкости в трубопроводе с задвижкой, в которой имеет место гидравлический удар. Установить также вид гидравлического удара. Исходные данные к задаче приведены в табл. 93.
Таблица 93
| Исходные
данные |
Единицы
измерения |
Значения для вариантов |
| 1 | ||
| l | м | 500 |
| d | мм | 125 |
| р0 | МПа | 0,12 |
| σ | МПа | 19 |
| δ | мм | 5 |
| tзакр | с | 0,2 |
| Вид жидкости | Глицерин | |
| Виды труб | Полиэтилен | |
ВУЗ: ПГАТУ
Все задачи из: Кошман В.С. Машкарева И.П. Гидравлика Пермская ГСХА 2012
12.47 Определить ударное повышение давления и напряжение в стенке трубы σ перед задвижкой при резком ее закрытии. Исходные данные к задаче приведены в табл. 94.
Таблица 94
| Исходные
данные |
Единицы
измерения |
Значения для вариантов |
| 1 | ||
| d | мм | 60 |
| Q·10—³ | м³/с | 4,0 |
| δ | мм | 8 |
| р0 | МПа | 0,13 |
| Вид жидкости | Масло инд. 50 | |
| Виды труб | Асбестоцем. | |
ВУЗ: ПГАТУ
Все задачи из: Кошман В.С. Машкарева И.П. Гидравлика Пермская ГСХА 2012
12.48 Какой вид гидравлического удара будет происходить в трубопроводе, оснащенного задвижкой, при резком ее закрытии? Чему равно ударное повышение давления? Исходные данные к задаче приведены в табл. 95.
Таблица 95
| Исходные
данные |
Единицы
измерения |
Значения для вариантов |
| 1 | ||
| l | м | 5 |
| δ | мм | 10 |
| d | мм | 60 |
| tзакр | с | 0,2 |
| υ0 | м/c | 1,1 |
| р0 | МПа | 0,12 |
| Вид жидкости | Дизельное топливо | |
| Виды труб | Резина |
ВУЗ: ПГАТУ
Все задачи из: Кошман В.С. Машкарева И.П. Гидравлика Пермская ГСХА 2012
12.49 Бензин (ρ=700 кг/м³) подается по стальному трубопроводу (L, м, d, м, δ,м) с расходом Q, м³/c. Необходимо определить максимальное ударное повышение давления и время закрытия концевой задвижки, при котором гидравлический удар становится непрямым. Исходные данные в табл. 7.
Таблица 7 – Исходные данные
| Вариант | L, м | d, м | δ, м | Q, м³/c |
| 6 | 26 | 0,16 | 0,0007 | 0,026 |
12.50 Вода в количестве Q = 12,7 м³/мин перекачивается по чугунной трубе диаметром d = 300 мм, длиной l = 1100 м с толщиной стенки Δ = 12,5 мм. Свободный конец трубы снабжен затвором. Определить время закрытия затвора при условии, чтобы повышение давления в трубе вследствие гидравлического удара не превышало Δр = 8 ат. Как повысится давление при мгновенном закрытии затвора?
