ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УДАР В ТРУБАХ. ТЕОРИЯ Н. Е. ЖУКОВСКОГО

Н. Е. Жуковским доказан волновой характер распространения ударного давления. Он также установил, что для идеальной несжимаемой жидкости в неупругом трубопроводе при мгновенном закрытии задвижки скорость распространения ударной волны равна скорости звука в данной среде.

Для реальной жидкости в упругом трубопроводе Н. Е. Жуковским найдена поправка для более точного определения скорости распространения ударной волны, учитывающая сжатие жидкости и расширение трубопровода.

Все это дает возможность заранее определить ударное давление, которое может возникнуть в трубопроводе при мгновенном перекрытии запорных приспособлений, а также предпринять меры для предотвращения гидравлических ударов в трубах.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДАРНОГО ДАВЛЕНИЯ

Рассмотрим физические процессы, происходящие в заполненном жидкостью трубопроводе в случае мгновенного или очень быстрого закрытия задвижки.

При мгновенном закрытии задвижки  жидкость в трубопроводе останавливается скачком и давление поднимается вследствие преобразования кинетической энергии в потенциальную. Такой процесс называют прямым гидравлическим   ударом.

Повышение давления происходит сначала только у самой задвижки в сечении. Затем это состояние жидкости передается по трубе по закону распространения волнообразного движения.

Объем резервуара достаточно большой по сравнению с объемом жидкости в трубопроводе. Поэтому распространение гидравлического удара в трубе не скажется на уровне и состоянии жидкости в резервуаре.

Давление жидкости в сечении трубопровода при входе в резервуар при этом будет соответствовать напору, а в сечении у задвижки будет продолжать действовать ударное давление.