Для упругих деформируемых рукавов и шлангов В формулу Дарси-Веёсбаха следует
ввести необходимые поправки.
Номинальный диа-
метр в мм
Средний внутренний диаметр в мм
При р- lam
Прнр=3ат
25 24,42 24,79 0,055
32 31,84 32,53 0,060
38 39,84 40,80 0,080
50 54,00 55,40 0,090
65 65,93 67,73 0,095
9. Неустановившееся движение жидкости в трубопроводе 9.1. Постановка вопроса, требования к
модели и допущения
Вопросы изучения неустановившегося движения реальной жидкости очень сложны. Если окажется
необходимым получить самое общее решение поставленной задачи, то придётся рассматривать
систему уравнений, в составе которой будут входить:
уравнение Навье-Стокса,
уравнение неразрывности,
уравнение состояния жидкости,
- уравнение термического состояния жидкости, уравнение первого закона термодинамики.
Следует отметить, что данная система настолько сложна и трудоёмка в своём решении, что сразу
же стоит рассмотреть вопросы о необходимости принятия некоторых допущений и ограничений,
облегчающих решение поставленной задачи. Другими словами, необходимо определить из
соображений практики степень детальности построения модели, откуда станут очевидными
требования к описанию объекта изучения. Так, рассматриваемый объект (жидкость) должна
обладать упругими свойствами (быть сжимаемой), деформация жидкости должна происходить в
пределах пропорциональности, что соответствует закону Гука. Следует также учитывать упругие
свойства самого трубопровода, другие внешние среды не рассматриваются. Движение жидкости
считается одномерным. Можно также пренебречь и теплопотерями во внешнюю среду.
Приняв такие ограничения, можно полную систему уравнений заменить на систему из двух
дифференциальных уравнений Н.Е. Жуковского:
где: - адиабатический модуль упругости жидкости.
Однако даже для решения этой довольно простой системы придётся преодолеть немалые
трудности. По сути дела обычно рассматривают одну из хорошо известных моделей процесса
неустановившегося движения жидкости: модель несжимаемой жидкости,
- модель сжимаемой жидкости с сосредоточенными параметрами,
- модель сжимаемой жидкости с рассосредоточенными параметрами.
Строго говоря, процесс изменения давления в жидкости во времени уподобляется волновым
процессам в упругой среде, модель среды должна относиться к моделям с рас-
пределёнными параметрами. Однако подходить к выбору модели следует, прежде всего, исходя из
практики работы предприятий горных отраслей промышленности. По этой причине остановимся на
изучении проблем, связанных с явлением гидравлического удара в круглых трубах и на базе
решения этой практической задачи рассмотрим основные уравнения неустановившегося движения
жидкости. Явление гидравлического удара характеризуется большими скоростями распространения
ударной волны и значительными величинами возникающих при этом давлений, периоды колебаний
давления составляют доли секунды, благодаря чему действием сил трения можно пренебречь. 9.2.
Явление гидравлического удара
Явление гидравлического удара возникает при резком изменении скорости движения жидкости в