Гидравлический удар (гидроудар)
Под гидравлическим ударом понимается повышенное давление, отмечаемое в трубопроводе при любом изменении скорости жидкости, циркулирующей по трубам, (при открытии или закрытии клапана, запуске или остановке насоса и т.д), в результате которого происходит изменение кинетической энергии движущейся жидкости.При остановке насоса гидравлический удар проявляется вначале появлением разрежения, за которым следует резкое повышение давления.Время остановки Т равняется времени, прошедшему с момента прекращения подачи энергии, открытия или закрытия клапана и до момента прекращения циркуляции жидкости. Формула Mendiluce позволяет нам рассчитать время остановки с достаточно высокой степенью точности:
Где:L - протяженность трубопровода (m).
V - Скорость жидкости (м/сек).
g - скорость свободного падения (м/сек2).
Hm - Манометрическая высота (mca).Для плоскостей с углом наклона более 50% следует применять особые меры предосторожности при вычисления силы гидравлического удара; рекомендуется применять только формулу Allievi, так как в подобных случаях остановка происходит слишком резко.
Не забудьте, что манометрическая высота при расчете Т замеряется непосредственно за насосом и, следовательно, надо учитывать глубину уровня зеркала воды в скважине, когда речь идет о погружных насосах. L. Allievi пришел к выводу, что гидравлический удар вызывает колебания, которые распространяются по всей длине трубопровода со скоростью, равной:
Где:a - скорость распространения (м/сек)
D - диаметр труб (мм.)
e - толщина стенок труб (мм).
 |
 |
| Коэффициент К представляет в основном эффект инерции в движущихся частях насоса и его величины варьируются в зависимости от длины линии нагнетания. | Коэффициент С выведен опытным путем и зависит от наклона (НглД) |
ГдеE - коэффициент эластичности труб (кг/м2).
Практические значения K1 для труб из разных
материалов:
Сталь 0,5
Чугун 1
Цемент 5
Фиброцемент 5,5
Полиэстер 6,6
ПВХ 33,3В работах по гидравлике рекомендуется для расчета сверхдавления использовать следующие формулы:
Для
(короткая линия нагнетания), формула Michaud
Для
(длинная линия нагнетания ) формула Allievi
Для любого трубопровода нагнетания, даже для того, для которого верно и, следовательно, необходимо применять формулу Allievi, если круговое перемещение воды продолжается, всегда есть промежуточная точка, для которой будет верно 
(критическая длина) а, исходя из этого мы получаем
и к этой зоне следует применить формулу Michaud.Максимальное давление будет равно сумме статического давления или геометрической высотыи максимального превышения давления + Δ H.
H max = Hg + Δ H
Минимальное давление будет равно разнице между статическим давлением или геометрической высотой
и минимальным превышением давления - Δ H.
H min = Hg - Δ H
Как при длинных, так и при коротких линиях нагнетания гидравлический удар может достичь значений, превышающих статическое давление и, следовательно, в трубопроводе происходит разрежение и давление падает ниже атмосферного, что может привести к разрыву трубы. Следует упомянуть, что обычно трубопровод рассчитан с таким запасом прочности, чтобы выдерживать разрежение около 1 кг/cм2, то есть много выше, чем это бывает на практике.Защита от гидравлического удара
Гидравлический удар можно ослабить или избежать,
применив специальные устройства, такие как,
например:
Инерционные круги
Уравновешивающие отводы
Воздушные баки
Жидкостные амортизаторы
Предохранительный клапан
Вантузы
Обратные клапаны
Обратные клапаны с переходниками
Обратные клапаны противовихревыеВ какой-то степени устранить удар помогают статические пускатели, которые меняют скорость потока