Что такое гидравлический удар


что это такое и как с этим бороться?

Гидравлический удар представляет собой явление повышения давления жидкости в системе, вызванное крайне быстрым изменением скорости потока этой жидкости за очень малый промежуток времени. Чаще всего причинами возникновения гидроудара являются быстрое закрытие или открытие трубопроводной арматуры, а также остановка, пуск или изменение режима работы насосов. Есть и другие причины, но они не столь часты.

Возникновение в трубопроводе гидравлического удара влечет за собой разрушение трубопроводов, арматуры, насосов и оборудования, образование усталостных трещин и загрязнение окружающей среды.

Для вычисления повышения давления при гидроударе используется формула Н.Е. Жуковского:

  • ρ — плотность жидкости, кг/м3;
  • с — скорость фронта ударной волны м/с;
  • ∆v — изменение скорости жидкости при гидравлическом ударе, м/с.

Скорость фронта ударной волны:

  • Ес — модуль упругости жидкости, кгс /см²;
  • Ет — модуль упругости трубопровода, кгс/см²;
  • t — толщина стенок трубопровода, м;
  • DN — условный диаметр трубопровода, м;

Рис. 1. Зависимость повышения давления в следствие гидроудара от различных параметров.

В качестве примера произведем расчет гидроудара. Исходные данные: вода движется со скоростью 2 м/c по стальному трубопроводу с условным диаметром 500 мм с толщиной стенки 12 мм и длиной 3500 м.

Скорость фронта ударной волны

Увеличение давления при гидроударе

Максимально допустимое время реакции клапана

Таким образом, из расчетов можно сделать вывод, что из-за резкого закрытия задвижки возникает гидроудар, в результате которого развивается ударная волна, движущаяся со скоростью почти 1200 м/с, давление в трубопроводе возрастает на 23,7 бар — и все это происходит почти за 2 с.

Для предотвращения гидроудара применяют ряд методов:

  • обеспечение плавного открытия или закрытия запорной арматуры;
  • увеличение диаметра трубопровода;
  • снижение скорости потока среды;
  • обеспечение плавного пуска и остановки насосов;
  • использование системы защиты от гидравлических ударов;
  • удаление газов из трубопроводов.

Указанные методы активно используются производителями оборудования для систем гашения гидроударов.

Наиболее часто возникающая неисправность в системах перекачивания жидкости — включение насоса при закрытой магистральной задвижке. В этом случае давление очень быстро повышается и происходит разрушение или выход из строя составляющих элементов трубопровода. Для предотвращения аварии используется предохранительный клапан на воду, выполняющий аварийный сброс давления, модели «Гранрег» КАТ10/04, КАТ11/04, «Прегран» КПП. Такие клапаны предотвращают повышение давления, которое происходит при запуске насоса, быстром закрытии крана или задвижки или других действиях, приводящих к резкому скачку давления. Клапаны монтируются на отводе от трубопровода, сбрасывая излишнее давление в атмосферу или резервуар. Когда давление превышает безопасный уровень, клапан открывается сразу же. При нормализации давления запорный орган в клапане медленно закрывается.

Рис. 2. Пример установки клапана быстрого сброса давления.

Вторая частая причина аварий — резкий, незапланированный стоп работающего насоса. При этом в системе сначала возникает разрежение, затем возникает обратный гидроудар. В данном случае помогает установка клапана модели «Гранрег» КАТ10/13 или КАТ11/13. Управление выполняется двумя регуляторами, на которых выставляется нижний и верхний порог срабатывания. Клапан приводится в действие давлением воды в линии. Устанавливается на отводе от трубопровода, после обратного клапана, рядом с насосами. Регулятор срабатывает немедленно, когда давление в трубопроводе падает ниже статического уровня. Когда обратный поток достигает насоса, регулятор уже полностью открыт, поток сбрасывается через него, и всплеск давления ограничивается до безопасной величины. После этого регулятор медленно закрывается, предотвращая опорожнение трубопровода. Клапан также немедленно полностью открывается, когда давление превышает безопасный уровень, и медленно закрывается при падении давления в сети до нормального уровня.

Рис. 3. Пример установки клапана для предотвращения гидроудара.

Использование предохранительных клапанов позволяет увеличить сроки безаварийной работы трубопроводов за счет исключения возникновения гидроударов и сброса давления в системе при его повышении до критических значений. Использование коррозионностойких материалов для изготовления корпуса, запорного элемента и уплотнений также способствует увеличению срока службы.

Из характерных достоинств, которыми отличаются предохранительные клапана можно отметить:

  • простую и надежную конструкцию;
  • простоту монтажа и обслуживания оборудования;
  • низкие значения местных сопротивлений;
  • высокую пропускную способность.

Для обеспечения плавного пуска и остановки насосов в современных системах используются специальные клапаны с пилотным управлением для управления насосами — «Гранрег» КАТ10/11, 10/12, 11/11, 11/12. Принцип действия таких клапанов достаточно прост. Управление работой подобного оборудования осуществляется при помощи электрических сигналов.

При пуске насоса клапан плавно приоткрывается. Останов вызывает плавное закрытие.

Рис. 4. Клапан для управления насосами «Гранрег» КАТ10/11 (слева) и клапан для управления глубинными насосами «Гранрег» КАТ10/12 (справа).

Существуют специальные опции для подобных клапанов, которые позволяют увеличить время открытия/закрытия клапана, обеспечивая таким образом плавное регулирование внутрисетевого давления.

Еще одной из причин возникновения гидроударов в трубопроводе могут служить воздушные пробки. Для удаления газов из трубопроводов используются воздушные клапаны (воздухоотводчики). Воздушные клапаны эффективны и важны для предотвращения возникновения давления ниже атмосферного в трубопроводах. Стандартный автоматический воздушный клапан отводит газы из системы, образующиеся в процессе ее работы. Кроме того, следует понимать, что если у потока воды при движении по трубопроводу не возникает никаких преград, то скорость потока достигает большого значения. И если воздушный клапан неожиданно закроется, это приведет к мгновенной остановке водного потока. Внезапная остановка водяного потока превратит кинетическую энергию в энергетическое давление, что может вызвать гидроудар.

Рис. 5. Клапан воздушный кинетический
с устройством защиты от гидроудара.

Воздушный клапан с функцией защиты от гидроудара серии «Гранрег» КАТ50–53 позволит предотвратить данный эффект.

Благодаря ограничению скорости потока воздуха, между потоком воды и непосредственно воздушным клапаном будет создаваться воздушная подушка, которая замедлит поток воды и предотвратит развитие гидроудара.

Способы борьбы с гидроударами не ограничиваются применением оборудования, рассматриваемого в данной статье. Для того, чтобы корректно подобрать оборудование, смодулировать систему и определить, в каких точках может возникнуть гидроудар, необходимо тщательно проанализировать состав системы, а так же режимы ее работы. В случае возникновения вопросов по подбору регулирующей арматуры просьба обращаться к инженерам отдела регулирующей арматуры компании АДЛ.

adl.ru

Гидроудар в трубе - причины, защита, компенсаторы

Защита от гидроудара

Чтобы защитить трубопровод от гидравлических ударов, нужно:

  • Плавно открывать/закрывать запорные элементы

При плавном закрывании крана давление в трубопроводе будет постепенно выравниваться. При этом ударная волна будет иметь незначительную силу, а следовательно, мощность гидравлического удара будет минимальной. Но не во всех случаях возможно обеспечить плавное закрывание крана. Далеко не у всех моделей вентильная конструкция, многие современные краны имеют шаровую систему – достаточно одного неосторожного резкого поворота и кран придёт в положение "закрыто".

  • Использовать трубы большого диаметра

В трубопроводах большого диаметра рабочая среда движется с меньшей скоростью, чем в системах с более маленьким диаметром. А чем скорость перемещения потока жидкости меньше, тем слабее сила гидроудара. Однако данный способ гораздо затратнее. Расходы увеличиваются за счёт более высокой стоимости труб и теплоизоляции.

  • Установить амортизирующее устройство

Данное устройство располагается по направлению движения рабочей жидкости. В качестве амортизатора используется отрезок трубы из эластичного пластик либо каучука, которым заменяется часть жёсткой трубы перед термостатом. При возникновении гидравлического удара происходит растяжение эластичного отрезка и частичное гашение силы удара.

  • Использовать компенсаторное оборудование

Для сбрасывания лишней жидкости до момента нормализации давления в трубопроводе используется гидравлический аккумулятор. Данное оборудование выполнено в виде герметичного бака, оснащённого мембраной и воздушным клапаном. Мембрана изготавливается из эластичного материала, бак – из стали.

  • Использовать автоматику насосов

Одной из причин появления гидравлических ударов в трубопроводе является насосное оборудование. Движение рабочей среды зависит от того, насколько быстро вращаются насосные валы. Следовательно, плавное снижение/увеличение скорости вращения позволяет уменьшить силу воздействия и снизить риск появления гидроударов.

На производствах для управления насосным оборудованием используются специальные регуляторы, частотные преобразователи и прочие подобные приборы. Данное оборудование также подходит для использования в бытовых условиях.

Гидравлические удары в коммуникациях появляются при остановке насосного оборудования, например, при исчезновении сети питания. На производствах и в сфере коммунального хозяйства резервные источники используются давно и не раз доказали свою эффективность. Предупреждение аварийных ситуаций и сокращение расходов на ремонтные работы приводят к существенной экономии средств. Включение домашнего насосного оборудования через устройство защиты от гидроударов (стабилизаторы и источники резервного питания) поможет обезопасить внутренние коммуникационные системы.

  • Использовать байпас

Байпас представляет собой дополнительный участок трубопровода, который используется в качестве обходного канала и служит для регулирования пропускной способности сети отопления. Такие устройства можно монтировать, как в новые системы, так и в уже существующие.

  • Гаситель гидроударов

Это простое, но эффективное изобретение, работающее по принципу расширительного бака отопительных коммуникаций. При резком перепаде давления жидкость перемещается в мембранный гаситель. После того, как давление в трубопроводе упадёт до рабочей величины, произойдёт выталкивание жидкости обратно в систему. Возвращение воды обеспечивается благодаря избыточному давлению воздуха, находящегося с противоположной стороны мембраны.

  • Защитный клапан

Клапан защиты от гидроудара располагается в трубопроводной системе рядом с наносом. Он реагирует на скачки давления, принимая обратную волну и предотвращая гидравлические удары. Клапан оснащён специальным регулятором, который при перепаде давления плавно открывает его. Таким образом, когда обратный поток рабочей среды доходит до насосного агрегата, клапан уже находится в открытом состоянии. В результате этого происходит сбрасывание воды, а следовательно, снижение давления до допустимой величины. После нормализации давления регулятор закрывает клапан, чтобы предотвратить опустошение системы.

agpipe.ru

Гидравлический удар - это... Что такое Гидравлический удар?

Гидравли́ческий уда́р (гидроудар) — скачок давления в какой-либо системе, заполненной жидкостью, вызванный крайне быстрым изменением скорости потока этой жидкости за очень малый промежуток времени. Может возникать вследствие резкого закрытия или открытия задвижки. В первом случае гидроудар называют положительным, во втором - отрицательным. Опасен положительный гидроудар. При положительном гидроударе несжимаемую жидкость следует рассматривать как сжимаемую. Гидравлический удар способен вызывать образование продольных трещин в трубах, что может привести к их расколу, или повреждению других элементов трубопровода. Также гидроудары чрезвычайно опасны и для другого оборудования, такого как теплообменники, насосы и сосуды, работающие под давлением. Для предотвращения гидроударов, вызванных резкой переменой направления потока рабочей среды, на трубопроводах устанавливаются обратные клапаны.

Гидроударом также ошибочно называют следствие заполнения надпоршневого пространства в поршневом двигателе водой, вследствие чего поршень, не дойдя до мёртвой точки, начинает сжимать жидкость, что приводит к внезапной остановке и поломке мотора (излому шатуна или штока, обрыву шпилек головки цилиндра, разрыву прокладки).

Общие сведения

Явление гидравлического удара открыл в 1897—1899 г. Н. Е. Жуковский. Увеличение давления при гидравлическом ударе определяется в соответствии с его теорией по формуле:

,

где  — увеличение давления в Н/м²,

 — плотность жидкости в кг/м³,
и  — средние скорости в трубопроводе до и после закрытия задвижки (запорного клапана) в м/с,
с — скорость распространения ударной волны вдоль трубопровода.

Жуковский доказал, что скорость распространения ударной волны c находится в прямо пропорциональной зависимости от сжимаемости жидкости, величины деформации стенок трубопровода, определяемой модулем упругости материала E, из которого он выполнен, а также от диаметра трубопровода.

Следовательно, гидравлический удар не может возникнуть в трубопроводе, содержащем газ, так как газ легко сжимаем.

Зависимость между скоростью ударной волны c, её длиной и временем распространения (L и соответственно) выражается следующей формулой:

Виды гидравлических ударов

В зависимости от времени распространения ударной волны и времени перекрытия задвижки (или другой запорной арматуры) t, в результате которого возник гидроудар, можно выделить 2 вида ударов:

  • Полный (прямой) гидравлический удар, если t <
  • Неполный (непрямой) гидравлический удар, если t >

При полном гидроударе фронт возникшей ударной волны движется в направлении, обратном первоначальному направлению движения жидкости в трубопроводе. Его дальнейшее направление движения зависит от элементов трубопровода, расположенных до закрытой задвижки. Возможно и повторное неоднократное прохождения фронта волны в прямом и обратном направлениях.

При неполном гидроударе фронт ударной волны не только меняет направление своего движения на противоположное, но и частично проходит далее сквозь не до конца закрытую задвижку.

Расчет гидравлического удара

Прямой гидравлический удар бывает тогда когда время закрытия задвижки t3 меньше фазы удара T, определяемой по формуле:

Здесь - длина трубопровода от места удара до сечения, в котором поддерживается постоянное давление, - скорость распространения ударной волны в трубопроводе, определяется по формуле Н.Е. Жуковского, м/с:

где - модуль объемной упругости жидкости, - плотность жидкости, - скорость распространения звука в жидкости, - модуль упругости материала стенок трубы, - диаметр трубы, - толщина стенок трубы.

Для воды отношение зависит от материала труб и может быть принято; для стальных - 0.01; чугунных - 0.02; ж/б - 0.1-0.14; асбестоцементных - 0.11; полиэтиленовых - 1-1.45

Коэффициент для тонкостенных трубопроводов применяется (стальные, чугунные, а/ц, полиэтиленовые) равным 1. Для ж/б

,

коэффициент армирования кольцевой арматурой ( - площадь сечения кольцевой арматуры на 1м длины стенки трубы). Обычно Повышение давления при прямом гидравлическом ударе определяется по формуле:

где - скорость движения воды в трубопроводе до закрытия задвижки.

Если время закрытия задвижки больше фазы удара (t3>Т), такой удар называется непрямым. В этом случае дополнительное давление может быть определено по формуле:

Результат действия удара выражают также величиной повышения напора H, которая равна:

при прямом ударе

при непрямом

Способы предотвращения возникновения гидравлических ударов

  • Исходя из формулы Жуковского (определяющей увеличение давления при гидроударе) и величин, от которых зависит скорость распространения ударной волны, для ослабления силы этого явления или его полного предотвращения можно уменьшить скорость движения жидкости в трубопроводе, увеличив его диаметр.
  • Для ослабления силы этого явления следует увеличивать время закрытия затвора
  • Установка демпфирующих устройств

Примеры

Наиболее простым примером возникновения гидравлического удара является пример трубопровода с постоянным напором и установившимся движением жидкости, в котором была резко перекрыта задвижка или закрыт клапан.

В скважинных системах водоснабжения гидроудар, как правило, возникает, когда ближайший к насосу обратный клапан расположен выше статического уровня воды более, чем на 9 метров, или ближайший к насосу обратный клапан имеет утечку, в то время как расположенный выше следующий обратный клапан держит давление.

В обоих случаях в стояке возникает частичное разрежение. При следующем пуске насоса вода, протекающая с очень большой скоростью, заполняет вакуум и соударяется в трубопроводе с закрытым обратным клапаном и столбом жидкости над ним, вызывая скачок давления и гидравлический удар. Такой гидравлический удар способен вызвать образование трещин в трубах, разрушить трубные соединения и повредить насос и/или электродвигатель.

Гидроудар может возникать в системах объёмного гидропривода, в которых используется золотниковый гидрораспределитель. В момент перекрытия золотником одного из каналов, по которым нагнетается жидкость, этот канал на короткое время оказывается перекрытым, что влечёт за собой возникновение явлений, описанных выше.

Источники

  • «Основы гидравлики и аэродинамики», Калицун В. И., Дроздов Е. В., Комаров А. С., Чижик К. И., «Стройиздат», 2002 г.
  • «Сборник задач по гидравлике», под ред. В.А. Большакова, 1979. 336с.

Ссылки

Жуковский Н.Е. О гидравлическом ударе в водопроводных трубах, 1899

См. также

dic.academic.ru

Гидроудар в трубопроводе – причины и последствия

Кран с питьевой водой в каждом доме – это не роскошь, а достижение прогресса, но лишиться такого приятного удобства можно в один миг, если образовался гидроудар в трубопроводе. Гидравлический удар может стать причиной не только отсутствия воды, но и привести к затоплению квартиры.

О том, каким образом возникает такое опасное явление и как его избежать, будет подробно рассказано в данной статье.

Природа гидравлического удара в трубопроводах

Гидроудар – это ударная волна, которая распространяется по поверхности водопровода, а также по элементам арматуры. Разрушительное действие такого явления связано, прежде всего, с невозможностью жидкости сжиматься.

Если воду можно было, например, как газ сжать в несколько раз, то трубы не разрывались бы от резкого увеличения давления. Чрезмерное давление возникает в том случае, когда движение жидкости резко останавливается, но вызвать гидроудар могут и другие явления в системе водоснабжения .

Причины

Наиболее часто гидравлический удар происходит при резком закрытии запорной арматуры. Когда вода течёт по трубам и выливается из крана, то в системе водопровода сохраняется постоянное значение давления, но в момент резкого перекрытия арматуры, это значение может увеличиться в несколько раз, в результате чего, стенки трубы не выдерживают напора и лопаются.

Причиной гидроудара могут также стать:

  • Резкое включение или выключение мощного насоса.
  • Воздушные пробки имеющиеся в контуре водопровода или отопления.

Включение и отключение насоса может быть спровоцировано нестабильным электроснабжением объекта, на котором находятся мощные насосные станции для перекачки воды. Воздушные пробки также занимают не последнее место в возникновении такого опасного явления, поэтому прежде чем эксплуатировать замкнутые системы с жидкостью, следует убедиться в полном отсутствии воздуха в них.

Последствия

При многократном воздействии высокого давления, которое возникает в результате гидравлического удара, даже очень надёжные системы могут потерять герметичность. Разрыв трубопровода может произойти и от однократного, но сильного гидравлического удара.

В результате такого воздействия водоснабжение объектов, к которым подведена водопроводная труба, полностью прекращается. К сожалению, последствия такого явления не ограничиваются только отсутствием воды в кране.

Если разрыв трубы произошёл в многоквартирном доме, то после разрыва трубы и попадания жидкости в жилое помещение будет повреждено имущество владельцев квартиры, а также соседей этажом ниже.

Если разрывается магистральная труба водопровода, по которой снабжается водой целый район города, то авария уже может расцениваться как ЧП.

В результате такого происшествия жильцы десятков многоквартирных домов останутся не только без питьевой воды, но и без канализации, так как все бачки унитазов запитываются от трубы холодного водоснабжения. Воспользоваться душем, даже при неповреждённом трубопроводе с горячей водой, также вряд ли получится.

Если в результате гидравлического удара повреждается труба с горячей водой, то такое происшествие, кроме материального ущерба, может привести к серьёзным ожогам. Особенно опасна может быть разгерметизация системы отопления, в которой теплоноситель всегда находится под значительным давлением, а температура жидкости составляет более +70 градусов.

Смотреть видео

Последствия гидроударов в трубопроводах большого диаметра в черте города, могут быть также весьма плачевными. Кроме возможных травм, которые могут получить пешеходы, находящиеся рядом с местом аварии, значительное истечение жидкости очень часто приводит к парализации участка автодороги, особенно в том случае, когда на данном участке осуществляется перевозка пассажиров транспортом работающем на электрической тяге.

Последствия от возникновения гидроудара, могут привести к значительному ущербу, поэтому так важно научиться предотвращать появление резкого усиления давления в трубопроводах.

Способы защиты

Соблюдение правил монтажа водопроводных и отопительных коммуникаций позволяет свести к минимуму вероятность возникновения такого опасного явления, как гидравлический удар, но полностью исключить его только правильно спроектированными системами не получится. Для избегания такой неприятной ситуации необходим комплексный подход и соблюдение правил безопасности и технических инструкций.

Значительно снизить вероятность возникновения гидравлического удара, можно если следовать следующим правилам при проведении монтажа водопроводов и их эксплуатации.

  • При запуске водопровода или отопления в эксплуатацию, запорные элементы арматуры должны открываться очень медленно. Перекрытие подачи жидкости, также должно осуществляться очень плавно. Плавное закрытие и открытие запорной арматуры должно осуществляться не только на промышленных объектах, но и при запуске водоснабжения и отопления в частном доме. Чрезмерное давление при возникновении гидравлического удара способно легко повредить домашние коммуникации, поэтому не стоит пренебрегать правилами технической безопасности, в случае когда вода в частном доме подаётся со значительным давлением.
  • Если в системе водопровода или отопления установить автоматические устройства плавного открытия и закрытия запорной арматуры, то можно полностью исключить человеческий фактор при возникновении гидравлического удара. Конечно, при использовании электроники, водопроводные системы становятся зависимыми от электрического тока, но, чтобы полностью исключить вероятность выхода из строя по причине установленных автоматов, необходимо оборудовать такие механизмы резервным источником электроэнергии. Такая подстраховка абсолютно необходима, как на крупном предприятии, так и для нормального функционирования коммуникаций расположенных в частном доме. Автоматической регулировкой рекомендуется оснастить и насосные станции. В этом случае, также можно избежать гидроудара от резкого перепада давления в результате включения или отключения мощного насосного оборудования.
  • Применение гидроаккумуляторов и демпферных устройств, также позволяет свести к минимуму последствия резкого увеличения давления в водопроводной сети. Такие устройства обычно состоят из металлического корпуса с расположенной внутри мембраной. При возникновении гидроудара, мембрана перемещается, что позволяет вместить излишек жидкости. Когда угроза разрыва трубопровода
    минует и давление уменьшится мембрана будет возвращена в исходное положение за счёт воздуха расположенного с обратной стороны.
  • Для уменьшения давления в водопроводных сетях может быть использован предохранительный клапан, который открывается при достижении жидкости определённого значения. Такие устройства также способны предохранить трубопровод от разрушения, но для организации такого вида защиты, потребуется сделать дополнительную отводку от клапана к канализационной системе
  • Для защиты от гидроудара в частном доме или квартире можно использовать очень простой способ, в котором компенсация чрезмерного давления осуществляется за счёт растяжения стенок трубопровода. Совсем необязательно производить монтаж отопления или водоснабжения с применением таких материалов, но участок трубопровода выполненный с использованием термостойкого каучука, способен полностью принять на себя гидроудар в небольшой системе.
  • Шунтирование термостата, является эффективной мерой борьбы с гидроударом небольшой силы, поэтому такое “улучшение” автономного отопления может быть произведено только в частной системе отопления. Как правило, достаточно сделать отверстие диаметром 0,5 мм в основном клапане, чтобы при возникновении высокого давления излишек жидкости свободно перемещался в контур с холодной водой.
  • Термостат с защитой установленный в систему отопления, также позволяет избежать такого опасного явления, как гидроудар. Принцип работы такого устройства заключается в том, что в основном клапане термостата располагается дополнительный небольшой механизм, который открывается вне зависимости от температуры жидкости. Такой внутренний клапан начнёт пропускать жидкость, когда давление теплоносителя приблизится к максимально допустимому значению, тем самым предохраняя трубы от разрыва.

Смотреть видео

Как защитить от гидравлического удара коммуникации в квартире

Разгерметизация водопровода в квартире может привести к очень серьёзным последствиям, особенно в том случае, когда вследствие прорыва, был причинён ущерб соседям, квартира которых расположена этажом ниже, где произошла авария.

На участке водопровода находящегося в квартире, могут быть установлены старые металлические трубы, которые со временем ржавеют и могут разрушаться в процессе эксплуатации, не говоря уже об убийственной” силе гидроудара.

ВАЖНО! Чтобы свести к минимуму вероятность возникновения протечки, рекомендуется установить краны вентильного типа, которые в силу конструктивной особенности не способны мгновенно перекрыть воду. Шаровые рычажные краны, которые так удобны не только на кухне, но и душе, могут стать причиной серьёзной аварии.

Несмотря на то что гидроаккумуляторы наиболее часто используются в частных домах, водоснабжение которых осуществляется посредством насоса находящегося в глубокой скважине, такие изделия помогут защитить и водопровод находящийся в квартире от гидроудара.

Кроме этого, накопленная жидкость в таких устройствах, можно будет использовать в случае временного отключения водоснабжения. Защитить водопровода от гидроудара можно также с помощью специальных гасителей, которые устанавливаются в трубу холодного или горячего водоснабжения.

Самовольно устанавливать какие-либо приборы в системе централизованного отопления категорически запрещается. Чтобы защитить жилплощадь от возникновения гидроудара, следует допустить специалиста управляющей компании во время тестового запуска отопления.

Если все воздушные пробки будут вовремя удалены из радиаторов и трубопроводов, то можно будет не опасаться гидроудара, по причине соблюдения всех необходимых мер для предотвращения такого явления в котельной и на пути доставки теплоносителя в квартиру.

Чтобы уменьшить риск разгерметизации систем горячего водоснабжения, рекомендуется также заменить краны на винтовые конструкции, а трубопровод сделать из современных материалов, которые позволяют максимально эффективно справляться с избыточным давлением в трубопроводе.

Несколько слов о теории гидроудара

Возникновение гидравлического удара возможно только по той причине, что жидкость не сжимается настолько, чтобы произошла компенсация резкого скачка давления. При увеличении давления в одном месте его сила распространяется на весь участок трубопровода, и найдя “слабое звено” приводит к деформации либо разрушению материала.

Такой эффект возникающий в трубопроводах высокого давления был впервые обнаружен российским учёным Н. Е. Жуковским в конце XIX века. Жуковским также была выведена формула, по которой можно рассчитать минимальное время необходимое для закрытия крана, чтобы избежать опасного повышения давления в замкнутой системе водопровода.

Смотреть видео

Данная формула имеет следующий вид:

где:

  • Dp – увеличение давления в Н/м2;
  • р – плотность жидкость кг/м3.
  • u0 и u1  – среднее значение скорости жидкости в трубопроводе до и после закрытия крана.

Учёный доказал, что скорость распространения ударной волны зависит прежде всего от диаметра и материала трубы. Также этот показатель зависит от степени сжимаемости жидкости.

Расчёт обязательно следует проводить только после того, как будет экспериментально установлена плотность воды, которая в зависимости от количества растворённый в ней солей может существенно различаться. Скорость распространения гидроудара всегда рассчитывается по следующей формуле:

где:

  • с – скорость ударной волны;
  • L – длина трубопровода;
  • T – время.

Подставляя значения в данную формулу можно точно определить скорость распространения гидравлического удара. Гидравлический удар представляет собой волну, которая имеет колебания с определённой частотой.

Вычислить, при необходимости, количество колебаний в единицу времени также не составит большого труда. Достаточно воспользоваться следующей формулой:

где:

  • М – продолжительность цикла колебаний;
  • L – длина трубопровода;
  • а – скорость волны (м/с).

Для упрощения вычислений ниже будут приведены показатели скорости ударной волны при гидравлическом ударе для труб из следующих материалов:

  • Сталь – 900 – 1300 м/с;
  • Чугун – 1000 – 1200 м/с;
  • Пластик – 300 – 500 м/с.

Подставляя эти значения в формулу можно точно рассчитать частоту колебаний гидроудара на участке водопровода определённой длины.

Такова теория гидравлического удара в самых кратких математических описаниях. При проектировании современных инженерных систем, для выполнения подобных расчётов, применяются мощные вычислительные машины, поэтому прибегать к ручному вычислению скорости и силы гидроудара нет никакой необходимости.

Заключение

Гидроудар в водопроводе может стать причиной серьёзных аварий в сфере ЖКХ. Особенно неприятными такие происшествия бывают в зимнее время года. Разрушение трубопровода отопления, может привести к переохлаждению и заболеванию людей, особенно когда без тепла остаются маленькие дети и пожилые граждане.

Смотреть видео

Поэтому чтобы максимально обезопасить себя от такого грозного явления, необходимо применять на практике все советы изложенные в данной статье.

trubanet.ru

Что такое гидравлический удар? Причины гидравлического удара в трубах

Гидравлический удар в трубопроводах представляет собой возникающий мгновенно скачок давления. Перепад связан с резким изменением в скорости движения водного потока. Далее подробнее узнаем, как возникает гидравлический удар в трубопроводах.

Основное заблуждение

Ошибочно считается гидравлическим ударом результат заполнения жидкостью надпоршневого пространства в двигателе соответствующей конфигурации (поршневом). Вследствие этого поршень не доходит до мертвой точки и начинает сжатие воды. Это, в свою очередь, приводит к поломке двигателя. В частности, к излому штока либо шатуна, обрыву шпилек в головке цилиндра, разрывам прокладок.

Классификация

В соответствии с направлением скачка давления гидравлический удар может быть:

  • Положительным. В этом случае повышение давления происходит вследствие резкого включения насоса либо перекрытия трубы.
  • Отрицательным. В данном случае речь идет о падении давления в результате открытия заслонки либо выключения насоса.

В соответствии со временем распространения волны и периодом перекрытия задвижки (либо прочей запорной арматуры), в течение которого образовался гидравлический удар в трубах, его разделяют на:

  • Прямой (полный).
  • Непрямой (неполный).

В первом случае фронт образовавшейся волны двигается в сторону, обратную первоначальному направлению водяного потока. Дальнейшее движение будет зависеть от элементов трубопровода, которые располагаются до закрытой задвижки. Вполне вероятно, что фронт волны пройдет неоднократно прямое и обратное направление. При неполном гидравлическом ударе поток не только может начать двигаться в другую сторону, но и частично пройти далее через задвижку, если она закрыта не до конца.

Последствия

Самым опасным считается положительный гидравлический удар в системе отопления либо водоснабжения. При слишком высоком скачке давления может повредиться магистраль. В частности, на трубах возникают продольные трещины, что приводит впоследствии к расколу, нарушению герметичности в запорной арматуре. Из-за этих сбоев начинает выходить из строя водопроводное оборудование: теплообменники, насосы. В связи с этим гидравлический удар необходимо предотвращать либо снижать его силу. Давление воды становится максимальным в процессе торможения потока при переходе всей кинетической энергии в работу по растяжению стенок магистрали и сжатия столба жидкости.

Исследования

Экспериментально и теоретически изучал явление в 1899 г. Николай Жуковский. Исследователем были выявлены причины гидравлического удара. Явление связано с тем, что в процессе закрытия магистрали, по которой идет поток жидкости, либо при ее быстром закрытии (при присоединении тупикового канала с источником гидравлической энергии), формируется резкое изменение давления и скорости воды. Оно не одновременно по всему трубопроводу. Если в данном случае произвести определенные измерения, то можно выявить, что изменение скорости происходит по направлению и величине, а давления – как в сторону снижения, так и увеличения относительно исходного. Все это означает, что в магистрали имеет место колебательный процесс. Он характеризуется периодическим понижением и повышением давления. Весь этот процесс отличается быстротечностью и обуславливается упругими деформациями самой жидкости и стенок трубы. Жуковским было доказано, что скорость, с которой осуществляется распространение волны, находится в прямой пропорциональной зависимости от сжимаемости воды. Также значение имеет величина деформации стенок трубы. Она определяется модулем упругости материала. Скорость волны зависит и от диаметра трубопровода. Резкий скачок давления не может возникнуть в магистрали, наполненной газом, поскольку он достаточно легко сжимается.

Ход процесса

В автономной системе водяного снабжения, например загородного дома, для создания давления в магистрали может использоваться скважинный насос. Гидравлический удар возникает при внезапном прекращении потребления жидкости – при перекрытии крана. Водяной поток, совершавший движение по магистрали, неспособен останавливаться мгновенно. Столб жидкости по инерции врезается в водопроводный "тупик", который образовался при закрытии крана. От гидравлического удара реле в данном случае не спасает. Оно только лишь реагирует на скачок, отключая насос после того, как будет перекрыт кран, а давление превысит максимальное значение. Выключение, как и остановка водяного потока, не осуществляется мгновенно.

Примеры

Можно рассмотреть трубопровод с постоянным напором и движением жидкости, имеющим постоянный характер, в котором был резко закрыт клапан или внезапно перекрыта задвижка. В скважинной системе водоснабжения, как правило, гидравлический удар возникает в случае, когда обратный затворный элемент располагается выше, чем статический уровень воды (на 9 метров и более), либо имеет утечку, в то время как находящийся выше следующий клапан удерживает давление. И в том, и в другом случае имеет место частичное разряжение. В следующем пуске насоса протекающая с высокой скоростью вода будет заполнять вакуум. Жидкость соударяется с закрытым обратным клапаном и потоком над ним, провоцируя скачок давления. В результате происходит гидроудар. Он способствует не только образованию трещин и разрушению соединений. При возникновении скачка давления повреждается насос или электродвигатель (а иногда и оба элемента сразу). Такое явление может возникнуть в системах объемного гидравлического привода, когда применяется золотниковый распределитель. При перекрытии золотником одного из каналов нагнетания жидкости возникают процессы, описанные выше.

Защита от гидравлических ударов

Сила скачка будет зависеть от скорости потока до и после перекрытия магистрали. Чем интенсивнее движение, тем сильнее удар при внезапной остановке. Скорость самого потока будет зависеть от диаметра магистрали. Чем больше сечение, тем слабее движение жидкости. Из этого можно сделать вывод о том, что использование крупных трубопроводов снижает вероятность гидроудара или ослабляет его. Еще один способ заключается в увеличении продолжительности перекрытия водопровода либо включения насоса. Для осуществления постепенного перекрытия трубы используются запорные элементы вентильного типа. Специально для насосов применяются комплекты по плавному пуску. Они позволяют не только избежать гидроудара в процессе включения, но и существенно увеличивают эксплуатационный срок насоса.

Компенсаторы

Третий вариант защиты предполагает применение демпферного устройства. Оно представляет собой мембранный расширительный бак, который способен "гасить" возникающие скачки давления. Компенсаторы гидравлического удара работают по определенному принципу. Он заключается в том, что в процессе увеличения давления происходит перемещение поршня жидкостью и сжатие упругого элемента (пружины или воздуха). В результате ударный процесс трансформируется в колебательный. Благодаря рассеиванию энергии последний затухает достаточно быстро без существенного повышения давления. Компенсатор применяют в линии наполнения. Его заряжают сжатым воздухом при давлении 0,8-1,0 МПа. Расчет производится приближенно, в соответствии с условиями поглощения энергии движущего столба воды от наполнительного бака или аккумулятора до компенсатора.

fb.ru

Причины возникновения, как устранить +Видео

Системами водопровода и отопления порой исходят странные звуки. Часто на них не обращают внимание. Напрасно. Непонятные постукивания и щелчки могут говорить о гидроударе в трубах. Хорошо, что есть метод купирования сего факта, пока не прорвало трубу.

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ удар – это мгновенный кратковременный скачок давления воды. Происходит из-за резкой смены скорости водного потока в трубах.

Содержание статьи:

Общие сведения о гидроударах

Гидроудары делятся на:

  • Положительные. Повышение давления. Возникает в следствии включения насосов или резком закрытие задвижек
  • Отрицательные. Остановка насосного агрегата.

Гидроудар по своей сути можно сравнить с остановкой эскалатора в час пик в метро. Люди, что внизу останавливаются, остальные волна за волной сталкиваются друг с другом. То же самое происходит в трубах. Закрыли резко кран, вода остановилась, а остальная продолжает движение на скорости, стоячий слой накрывает волна движущегося, следом другой слой, они сталкиваются. Так происходит гидроудар в системе водоснабжения.

Каковы последствия гидроудара

Давление выше допустимой нормы критично для труб и их соединений. Запорная арматура тоже может выйти из строя.

Происходит разрыв труб не от первого гидроудара, обычно производители изготавливают изделия с расчетом повышения давления. Каждый последующий удар будет бить в одно и то же самое слабое место. В какой — то момент труба не выдержит и лопнет.

Что такое – прорвало трубу, знает каждый. Затопило соседей, испортилась мебель, обои отклеились и т.д. Нервы потрепаны, бюджет пострадал.

В случае гидравлического удара в теплоснабжении последствия куда плачевние. Человек получит ожоги. Урон жилью поток горячей воды нанесет колоссальный. Устранение последствий потребует серьезных материальных и физических затрат.

В случае возникновения аварии в мороз, произойдет прекращение подачи тепла и замерзание всей системы вместе с котлом.

Потери можно предупредить, чем устранить последствия.

Причины гидроудара

В 60% случаев прорыв труб происходят из-за гидроудара. В своем большинстве авария случается на отрезке со старыми трубами.

Сила удара напрямую зависит от длины трубы, чем больше отрезок, тем сильнее гидроудар. В длинной трубе воды больше, ее вес вызывает ощутимый скачок давления.  Чем дальше кран перекрытия, тем серьезней гидравлический удар.

Внимание! Подогрев пола водяным трубопроводом на первом месте по опасности. Вентиль удаленный, протяженность труб внушительная.

Для купирования гидроудара в обогреваемых полах, обязательна правильна установка термостатических клапанов. Остановка движения воды по трубам должна осуществляться на входе системы в пол. Перекрытие воды, не влечет последствий. Движение продолжается, но по убывающей.

Вентиля старого образца, гораздо безопаснее в плане гидроударов. Для перекрытия потока требуется несколько оборотов, давление спадает медленно. Резко перекрыть при огромном желании не получится, что не скажешь о шаровых кранах.

Для закрытия шарового крана надо один раз повернуть ручку на 90 градусов. Не знающие пользователи делают это быстро и резко, что категорически запрещено. Перекрытие следует осуществлять плавно.

Конечно, резко закрытый вентиль не единственная причина. В системе отопления разрыв трубы может произойти из-за остатков воздуха в трубах. Воздух имеет свойство под напором давления сжиматься, когда сильный поток воды на него воздействует, он срабатывает как буфер, создавая препятствие.

Также появление гидроударов могут спровоцировать трубы разного диаметра. Перепады давления, если трубы не приведены к общему знаменателю, гарантированы.

Как устранить гидравлические удары

Чтобы не произошло гидроудара в трубах отопления и системе водоснабжения используются несколько методов.

Плавно осуществлять закрытие крана

Если вентиль идет туго, то допустимо его передвижение малыми рывками.

Удар происходит, но разбитый на несколько слабых. Что не влечет последствий.

Амортизация

Механическое перекрытие можно организовать безопасно, а вот системы оснащенные автоматикой (отопительные) этого лишены.

Для смягчения удара в магистраль монтируется устройство амортизации. Перед термостатом, устанавливается отрезок эластичного трубопровода (пластик армированный или каучук устойчивый к высоким температурам).

Благодаря растяжению, при скачке давления, труба на время увеличивается, гасит давление.

0,2-0,3 м достаточный отрезок амортизации.

Шунтирование

Это ручная доработка термоклапана.

Трубку диаметром 0,2-0,4 мм по ходу движения вставляют в клапан. На работоспособность системы не влияет, но при скачке давления перекинуть его за клапан в трубопровод может.

К сведению

Метод продуктивен только в новой системе и не из металла. Наличие коррозии все на нет.

Компенсаторы

Гидроаккумулятор – одно из компенсирующих устройств. Подходит, как системы водопровода так и для системы отопления. Это резервуар из каучука разделенный мембраной.

Нижняя часть содержит жидкость, верхняя воздух под давлением. Похожая система устанавливается на автоматических насосах для регулировки давления.

В системе отопления компрессор устанавливается в слабой точке, где возможен удар. При скачке давления, вода надавливает на мембрану и смещает ее в сторону воздуха, в результате давление гасится.

Когда давление приходит в норму, гидроудар купируется, мембрана возвращается на прежнее место.

В водопроводной магистрали также применяются специальные гасители.

Защитные клапаны

В былые времена давление пациента понижали путем кровопускания. Схема работы защитного клапана аналогичная.

Установка происходит в потенциально опасных местах. Работают автономно или от контроллера.

При повышении давления, клапан производит сброс воды, разумеется сброс жидкости происходит в допустимых местах.

После прихода давления в норму, кран закрывается.

Автоматическая регулировка

Отключение и включение насосного оборудования «прекрасные» провокаторы гидравлических ударов.

Насос создает давление, которое напрямую связано со скоростью вращения. Разгон происходит молниеносно.  Принудительное замедление процесса набора оборотов в насосе, купирует возникновение гидравлического удара.

Регулировать обороты не получится, изменить частоту возможно, что даст требуемый результат.

Эту функцию выполняют УУЭ (устройство управления электродвигателем), преобразователи частоты и плавного пуска. Гидроудары при установке УУЭ пропадают.

Частотные преобразователи выполняют еще одну важную функцию. С их помощью контролировать напор жидкости можно не вентилем, а частотой вращения двигателя.

Преследуя эту цель, к преобразователю подключают датчик давления, он будет изменять частоту вращения насоса в зависимости от заданных показателей. Как бонус, происходит экономия электроэнергии.

Минусы агрегата
  • Высокая цена
  • Требуется специалист для установки и наладки.

Если ваши отопительная магистраль и система водоснабжения не оснащены ни одним защитным устройством и в системах присутствуют симптомы гидроудара, стоит задуматься о безопасности.

 

iseptick.ru

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УДАР - это... Что такое 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, Е ст и Е ж - 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).

Лит.: 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.

А. Д. Альтшуль.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.

dic.academic.ru

Гидравлический удар - это... Что такое Гидравлический удар?


Гидравлический удар
        в трубопроводе (a. water hammer, hydraulic impact in pipelines; н. Wasserschlag in Rohrleitungen; ф. coup d'eau; и. golpe de agua) - резкое изменение давления жидкости в трубопроводе. Г. у. иногда возникают в магистральных нефтепроводах при внезапной остановке насосов на промежуточной насосной станции, а также в системах питания механизир. крепей горн. выработок при внезапных перемещениях больших масс г. п., удерживаемых крепью. При Г. у. перед закрытой задвижкой (клапаном) происходит повышение давления, распространяющееся в жидкости со скоростью звука в направлении, противоположном её течению. Зона пониж. давления, возникающая за задвижкой магистрального нефтепровода, распространяется по течению потока. При значит. снижении давления и разрыве сплошности потока за закрытой задвижкой может произойти обратный Г. у. (вызывается резким притоком жидкости в полость низкого давления). В общем случае уровень повышения давления при Г. у. перед закрытой задвижкой без учёта потерь напора на гидравлич. сопротивление рассчитывается по формуле         
∆p=ρv·* vзв,         
где ∆p - повышение давления при Г. у., н/м2; ρ - плотность жидкости, кг/м3; v - скорость течения жидкости до Г. у., м/с; vзв - скорость распространения звука в жидкости, м/с. Изменение давления и расхода при Г. у. на участке нефтепровода перед остановленной насосной станцией определяется решением системы квазиодномерных уравнений неустановившегося течения жидкости с учётом начального распределения давления в нефтепроводе до Г. у. Предохранение гидросистемы механизир. крепей от разрушения при Г. у. обеспечивается за счёт срабатывания перепускных клапанов. В. А. Юфин.

Горная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. Под редакцией Е. А. Козловского. 1984—1991.

  • Гидравлический транспорт
  • Гидравлический уклон

Смотреть что такое "Гидравлический удар" в других словарях:

  • гидравлический удар — Резкое повышение или понижение давления движущейся жидкости при внезапном уменьшении или увеличении скорости потока [ГОСТ 26883 86] гидравлический удар Удар, создаваемый путем повышения или понижения гидромеханического давления в напорном… …   Справочник технического переводчика

  • ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УДАР — явление резкого изменения давления в жидкости, вызванное быстрым (мгновенным) изменением скорости её течения в напорном трубопроводе (напр., при быстром перекрытии трубопровода запорным устройством). Увеличение давления при Г. у. определяется в… …   Физическая энциклопедия

  • ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УДАР — резкое изменение давления жидкости, вызванное внезапным изменением скорости ее течения в насосах или напорном трубопроводе. Теория гидравлического удара развита Н. Е. Жуковским …   Большой Энциклопедический словарь

  • Гидравлический удар — резкое повышение давления в трубопроводе при быстром закрытии крана, обусловленное резким торможением потока жидкости. Упругая волна сжатия распространяется от крана вверх по потоку с эффективной скоростью сэ, которая зависит от свойств жидкости… …   Энциклопедия техники

  • ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УДАР — внезапное повышение давления в трубах при резком изменении режима движения жидкости в трубопроводе, напр. при внезапном закрытии затвора или резком переходе жидкости из одного сечения трубопровода в другой. В целях устранения Г. у., опасных для… …   Технический железнодорожный словарь

  • Гидравлический удар — воздействие резкого повышения или понижения давления движущейся жидкости при внезапном уменьшении или увеличении скорости потока . EdwART. Словарь терминов МЧС, 2010 …   Словарь черезвычайных ситуаций

  • ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УДАР — резкое повышение давления в трубопроводе с движущейся жидкостью при внезапном быстром перекрытии потока; может вызвать разрушение трубопровода …   Большая политехническая энциклопедия

  • Гидравлический удар — (гидроудар)  скачок давления в какой либо системе, заполненной жидкостью, вызванный крайне быстрым изменением скорости потока этой жидкости за очень малый промежуток времени. Может возникать вследствие резкого закрытия или открытия задвижки …   Википедия

  • Гидравлический удар — 11. Гидравлический удар Резкое повышение или понижение давления движущейся жидкости при внезапном уменьшении или увеличении скорости потока Источник: ГОСТ 26883 86: Внешние воздействующие факторы. Термины и определения оригинал документа …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • гидравлический удар — резкое изменение давления жидкости, вызванное внезапным изменением скорости её течения в насосах или напорном трубопроводе. Теория гидравлического удара развита Н. Е. Жуковским. * * * ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УДАР ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УДАР, резкое изменение… …   Энциклопедический словарь

Книги

  • Методы решения параболических и гиперболических уравнений переноса тепла, массы, импульса, Кудинов В.А.. Известно, что точные аналитические решения рассматриваемых в книге уравнений в настоящее время получены лишь для задач в упрощенной математической постановке, когда не учитываются многие… Подробнее  Купить за 999 руб
  • Методы решения параболических и гиперболических уравнений переноса тепла, массы, импульса, Кудинов В.А.. Известно, что точные аналитические решения рассматриваемых в книге уравнений в настоящее время получены лишь для задач в упрощенной математической постановке, когда не учитываются многие… Подробнее  Купить за 679 руб
  • Методы решения параболических и гиперболических уравнений переноса тепла, массы, импульса, Кудинов В.А.. Известно, что точные аналитические решения рассматриваемых в книге уравнений в настоящее время получены лишь для задач в упрощенной математической постановке, когда не учитываются многие… Подробнее  Купить за 531 грн (только Украина)

dic.academic.ru

Гидравлический удар - это... Что такое Гидравлический удар?


Гидравлический удар

воздействие резкого повышения или понижения давления движущейся жидкости при внезапном уменьшении или увеличении скорости потока .


EdwART. Словарь терминов МЧС, 2010

  • Гидравлический домкрат
  • Гидроклин

Смотреть что такое "Гидравлический удар" в других словарях:

  • гидравлический удар — Резкое повышение или понижение давления движущейся жидкости при внезапном уменьшении или увеличении скорости потока [ГОСТ 26883 86] гидравлический удар Удар, создаваемый путем повышения или понижения гидромеханического давления в напорном… …   Справочник технического переводчика

  • ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УДАР — явление резкого изменения давления в жидкости, вызванное быстрым (мгновенным) изменением скорости её течения в напорном трубопроводе (напр., при быстром перекрытии трубопровода запорным устройством). Увеличение давления при Г. у. определяется в… …   Физическая энциклопедия

  • ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УДАР — резкое изменение давления жидкости, вызванное внезапным изменением скорости ее течения в насосах или напорном трубопроводе. Теория гидравлического удара развита Н. Е. Жуковским …   Большой Энциклопедический словарь

  • Гидравлический удар —         в трубопроводе (a. water hammer, hydraulic impact in pipelines; н. Wasserschlag in Rohrleitungen; ф. coup d eau; и. golpe de agua) резкое изменение давления жидкости в трубопроводе. Г. у. иногда возникают в магистральных нефтепроводах при …   Геологическая энциклопедия

  • Гидравлический удар — резкое повышение давления в трубопроводе при быстром закрытии крана, обусловленное резким торможением потока жидкости. Упругая волна сжатия распространяется от крана вверх по потоку с эффективной скоростью сэ, которая зависит от свойств жидкости… …   Энциклопедия техники

  • ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УДАР — внезапное повышение давления в трубах при резком изменении режима движения жидкости в трубопроводе, напр. при внезапном закрытии затвора или резком переходе жидкости из одного сечения трубопровода в другой. В целях устранения Г. у., опасных для… …   Технический железнодорожный словарь

  • ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УДАР — резкое повышение давления в трубопроводе с движущейся жидкостью при внезапном быстром перекрытии потока; может вызвать разрушение трубопровода …   Большая политехническая энциклопедия

  • Гидравлический удар — (гидроудар)  скачок давления в какой либо системе, заполненной жидкостью, вызванный крайне быстрым изменением скорости потока этой жидкости за очень малый промежуток времени. Может возникать вследствие резкого закрытия или открытия задвижки …   Википедия

  • Гидравлический удар — 11. Гидравлический удар Резкое повышение или понижение давления движущейся жидкости при внезапном уменьшении или увеличении скорости потока Источник: ГОСТ 26883 86: Внешние воздействующие факторы. Термины и определения оригинал документа …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • гидравлический удар — резкое изменение давления жидкости, вызванное внезапным изменением скорости её течения в насосах или напорном трубопроводе. Теория гидравлического удара развита Н. Е. Жуковским. * * * ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УДАР ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УДАР, резкое изменение… …   Энциклопедический словарь

Книги

  • Методы решения параболических и гиперболических уравнений переноса тепла, массы, импульса, Кудинов В.А.. Известно, что точные аналитические решения рассматриваемых в книге уравнений в настоящее время получены лишь для задач в упрощенной математической постановке, когда не учитываются многие… Подробнее  Купить за 999 руб
  • Методы решения параболических и гиперболических уравнений переноса тепла, массы, импульса, Кудинов В.А.. Известно, что точные аналитические решения рассматриваемых в книге уравнений в настоящее время получены лишь для задач в упрощенной математической постановке, когда не учитываются многие… Подробнее  Купить за 679 руб
  • Методы решения параболических и гиперболических уравнений переноса тепла, массы, импульса, Кудинов В.А.. Известно, что точные аналитические решения рассматриваемых в книге уравнений в настоящее время получены лишь для задач в упрощенной математической постановке, когда не учитываются многие… Подробнее  Купить за 531 грн (только Украина)

dic.academic.ru

Что такое гидроудар? — DRIVE2

Гидроударом называется резкое возрастание давления в одном из цилиндров двигателя (многократно превышающее допустимое), происходящее в результате попадания в него значительного количества жидкости, которая в отличие от подготовленной топливной смеси практически не сжимается. Причем для дизельных двигателей (а они в сравнении с бензиновыми имеют меньшую камеру сгорания и существенно более высокую компрессию) для возникновения гидроудара нужно наличие гораздо меньшего количества воды, попавшей в цилиндр двигателя.

• Последствия гидроудара

В цилиндре с жидкостью при движении поршня вверх давление нарастает очень стремительно. Максимальное давление при этом многократно превышает допустимое. Сила давления, приложенная к поршню, воздействует через палец на шатун, вызывая в нем большие напряжения сжатия. С другой стороны, инерция вращающихся частей двигателя (а при включенной передаче и инерция движущегося автомобиля) дополнительно пытается провернуть коленвал, еще больше увеличивая нагрузку на шатун.

Если силы инерции, действующие на детали двигателя, невелики, то шатун, поршень и палец могут выдержать приложенную нагрузку (это бывает крайне редко). Но чаще всего стержень шатуна сжимается и изгибается (теряет устойчивость). Вследствие чего расстояние меду центрами верхней и нижней головок шатуна уменьшается, то есть шатун укорачивается. Если силы инерции значительны, то и шатун деформируется сильно. При этом поршень проходит через верхнюю мертвую точку, коленчатый вал продолжает вращаться и поршень начинает двигаться вниз. Если шатун изогнулся очень сильно, то он может упереться в стенку цилиндра — и двигатель заклинит. Случай не самый страшный — достаточно будет заменить шатун, поршень и палец. Гораздо хуже, если при сильно сокращенном расстоянии между отверстиями головок шатуна двигатель продолжает вращаться. В таком случае при приближении к нижней мертвой точке поршень своей юбкой садится на противовесы коленчатого вала. Далее следует разрушение поршня, а возможно, и обрыв шатуна (его обломок может пробить боковую стенку цилиндра).

Гидроудар сказывается и на других деталях двигателя. Так, под действием высокого давления деформируется головка блока цилиндров (очень редко). В момент резкой остановки двигателя за счет инерции газораспределительного механизма страдает цепь или ремень привода. При этом значительные нагрузки испытывает и натяжитель цепи (ремня). А посему все вышеперечисленные детали и узлы тоже могут потребовать замены.

Коленчатый вал, напротив, страдает довольно редко. И только при очень больших масштабах разрушения других деталей он может деформироваться или ломаться. Кстати, при разборке двигателя очень легко определить, что явилось причиной поломки шатуна и заклинивания коленчатого вала — гидроудар или масляное голодание. При масляном голодании разрушение шатуна происходит в результате перегрева и "прихватывания" вкладышей коленчатого вала. В этом случае на нижней головке шатуна хорошо видны "цвета побежалости" и задиры. При гидроударе же нижняя головка шатуна остается совершенно нормальной.

• Что делать при остановке двигателя ?

Так как же быть, если при пересечении лужи, брода, болота двигатель вдруг резко остановился? Ни в коем случае не стоит пытаться сразу же запустить двигатель. Для начала следует открыть крышку воздушного фильтра. Если под крышкой обнаружится вода, то практически со стопроцентной уверенностью можно говорить о том, что причиной остановки двигателя стал гидроудар. В этом случае необходимо вывернуть свечи и попробовать вручную провернуть двигатель. Допустим, вам удается сделать полный оборот коленчатого вала двигателя и вы чувствуете, что поршень не касается противовесов коленчатого вала. Это значит, что шатун не деформирован или деформирован незначительно. Теперь можно попробовать прокрутить двигатель стартером. Но внимание! Если слышен стук — немедленно остановите двигатель и прекратите все попытки его запустить. Ведь если находящийся в аварийном состоянии двигатель запустится, то даже после непродолжительной работы за счет больших нагрузок, возникающих от касания поршнем противовесов, произойдет их разрушение, ведущее к гораздо более тяжелым последствиям. Если же стука нет, то, продув цилиндры, можно заворачивать свечи и пытаться запустить двигатель. Но поскольку существует вероятность деформации головки двигателя, то "тянуть на базу" следует с крайней осторожностью, тщательно контролируя температуру охлаждающей жидкости и давление масла. В дальнейшем двигатель следует подвергнуть частичной разборке для контроля деталей: вероятнее всего, потребуется замена шатуна и поршня, а также фрезеровка плоскости головки блока цилиндров.

А вот с дизельным двигателем все гораздо сложнее. Из-за отсутствия быстро снимаемых свечей зажигания продуть цилиндр от воды довольно трудно. Да и страдает дизель, как правило, гораздо сильнее. Поэтому, сняв крышку фильтра и убедившись в наличии под ней воды, незадачливому "подводнику" остается только буксировать автомобиль в сервисный центр.

Ремонт двигателя, пережившего гидроудар, мало отличается от обычного капитального ремонта. Хуже, если оборванный шатун пробьет блок цилиндров, но и в этом случае, как показывает опыт, блок также может быть отремонтирован.

Большое значение имеет и то, сколько времени простоял автомобиль после гидроудара. Ведь под действием воды в цилиндрах двигателя начинается интенсивная коррозия, и уже через месяц может потребоваться расточка блока.

• Шноркель

Шноркелем изначально называлась трубка, используемая ныряльщиками для того, чтобы осуществлять дыхание под водой. В автомобиль эта деталь перекочевала после проведения тестовых испытаний в армейской технике (использовалась для движения бронетехники по дну рек или например для скрытного движения подводных лодок на небольшой глубине). Используется для того, чтобы значительно увеличить глубину преодолеваемых водных преград (стандартный заборник на "сухопутных крейсерах" расположен под передним крылом на высоте примерно 80 см — 1 м в зависимости от размера колес). Шноркеля выпускаются тюнинговыми фирмами, народными умельцами, а также, в редких случаях, производителями автомобилей.

www.drive2.ru

гидравлический удар - это... Что такое гидравлический удар?


гидравлический удар
гидравли́ческий уда́р

резкое изменение давления жидкости, вызванное внезапным изменением скорости её течения в насосах или напорном трубопроводе. Теория гидравлического удара развита Н. Е. Жуковским.

* * *

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УДАР

ГИДРАВЛИ́ЧЕСКИЙ УДА́Р, резкое изменение давления жидкости, вызванное внезапным изменением скорости ее течения в насосах или напорном трубопроводе. Теория гидравлического удара развита Н. Е. Жуковским.

Энциклопедический словарь. 2009.

  • гидравлический транспорт
  • гидравлическое сопротивление

Смотреть что такое "гидравлический удар" в других словарях:

  • гидравлический удар — Резкое повышение или понижение давления движущейся жидкости при внезапном уменьшении или увеличении скорости потока [ГОСТ 26883 86] гидравлический удар Удар, создаваемый путем повышения или понижения гидромеханического давления в напорном… …   Справочник технического переводчика

  • ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УДАР — явление резкого изменения давления в жидкости, вызванное быстрым (мгновенным) изменением скорости её течения в напорном трубопроводе (напр., при быстром перекрытии трубопровода запорным устройством). Увеличение давления при Г. у. определяется в… …   Физическая энциклопедия

  • ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УДАР — резкое изменение давления жидкости, вызванное внезапным изменением скорости ее течения в насосах или напорном трубопроводе. Теория гидравлического удара развита Н. Е. Жуковским …   Большой Энциклопедический словарь

  • Гидравлический удар —         в трубопроводе (a. water hammer, hydraulic impact in pipelines; н. Wasserschlag in Rohrleitungen; ф. coup d eau; и. golpe de agua) резкое изменение давления жидкости в трубопроводе. Г. у. иногда возникают в магистральных нефтепроводах при …   Геологическая энциклопедия

  • Гидравлический удар — резкое повышение давления в трубопроводе при быстром закрытии крана, обусловленное резким торможением потока жидкости. Упругая волна сжатия распространяется от крана вверх по потоку с эффективной скоростью сэ, которая зависит от свойств жидкости… …   Энциклопедия техники

  • ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УДАР — внезапное повышение давления в трубах при резком изменении режима движения жидкости в трубопроводе, напр. при внезапном закрытии затвора или резком переходе жидкости из одного сечения трубопровода в другой. В целях устранения Г. у., опасных для… …   Технический железнодорожный словарь

  • Гидравлический удар — воздействие резкого повышения или понижения давления движущейся жидкости при внезапном уменьшении или увеличении скорости потока . EdwART. Словарь терминов МЧС, 2010 …   Словарь черезвычайных ситуаций

  • ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УДАР — резкое повышение давления в трубопроводе с движущейся жидкостью при внезапном быстром перекрытии потока; может вызвать разрушение трубопровода …   Большая политехническая энциклопедия

  • Гидравлический удар — (гидроудар)  скачок давления в какой либо системе, заполненной жидкостью, вызванный крайне быстрым изменением скорости потока этой жидкости за очень малый промежуток времени. Может возникать вследствие резкого закрытия или открытия задвижки …   Википедия

  • Гидравлический удар — 11. Гидравлический удар Резкое повышение или понижение давления движущейся жидкости при внезапном уменьшении или увеличении скорости потока Источник: ГОСТ 26883 86: Внешние воздействующие факторы. Термины и определения оригинал документа …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Книги

  • Методы решения параболических и гиперболических уравнений переноса тепла, массы, импульса, Кудинов В.А.. Известно, что точные аналитические решения рассматриваемых в книге уравнений в настоящее время получены лишь для задач в упрощенной математической постановке, когда не учитываются многие… Подробнее  Купить за 999 руб
  • Методы решения параболических и гиперболических уравнений переноса тепла, массы, импульса, Кудинов В.А.. Известно, что точные аналитические решения рассматриваемых в книге уравнений в настоящее время получены лишь для задач в упрощенной математической постановке, когда не учитываются многие… Подробнее  Купить за 679 руб
  • Методы решения параболических и гиперболических уравнений переноса тепла, массы, импульса, Кудинов В.А.. Известно, что точные аналитические решения рассматриваемых в книге уравнений в настоящее время получены лишь для задач в упрощенной математической постановке, когда не учитываются многие… Подробнее  Купить за 531 грн (только Украина)

dic.academic.ru


Смотрите также