Гідромолот (HU) - Wikhydro

Англійський переклад: Гідроудар

Останнє оновлення: 25/6/2020

У гідравліці цей термін позначає різку зміну тиску в обсязі води в даній точці, спричинену швидкою модифікацією умов потоку (наприклад, швидкою зупинкою потоку через раптове закриття клапана).

Наслідки гідроудару

Цей тип явищ може мати серйозні наслідки, особливо в трубах, що знаходяться під навантаженням, збільшення тиску не може розсіюватися підняттям водопроводу. Це навіть може в деяких випадках порвати труби. Для захисту або зміцнення мережі можуть бути вжиті такі заходи безпеки, як балансування димоходів, повітряних баків, запобіжних клапанів, маховиків або встановлення якорів.

надлишковий тиск

Моделювання гідроудару

Спочатку вивчений у XIX столітті братами Монгольф'є, явище водяного удару було теоретизовано італійським інженером Лоренцо Аллієві (1871-1941). Коли швидкість потоку змінюється в трубі, це явище проявляється як хвилі тиску. Наприклад, у разі миттєвого закриття клапана максимальний надлишковий тиск (або депресія) $ P $ для жорсткої труби може досягати значення:

  • $ P $: надлишковий тиск (або депресія) ($ m $);
  • $ V_0 $: початкова швидкість потоку в стаціонарному стані ($ м/с $);
  • $ c $: швидкість хвиль швидкості та тиску, що розвиваються під час гідроудару ($ м/с $).

Для нескінченно жорсткої труби $ c $ дорівнює швидкості розповсюдження звуку у воді, яка становить близько 1400 м/с $ (за звичайних температур). Таким чином, при швидкості $ V_0 $ $ 1 м/с $ максимальний надлишковий тиск може досягати $ 14 бар.

На практиці необхідно враховувати еластичність труби та її товщину. Наприклад, у трубі з ПВХ швидкість хвиль може досягати декількох сотень метрів в секунду.

Примітка: Одним із проявів гідроудару в тілі людини є імпульс, швидкість хвиль тоді становить кілька метрів в секунду завдяки еластичності артерій.

Щоб знати більше: Guhl, F. (): Методичний посібник з вивчення противодного удару для водопровідних мереж; Технічний документ FNDAE № 27; 32с.