Жидкость Ж в количестве Q по горизонтальной трубе вытекает из большого резервуара А (рисунок 29)

Жидкость Ж в количестве Q по горизонтальной трубе вытекает из большого резервуара А (рисунок 29). Определить ударное повышение давления и напряжения в стенках трубы перед задвижкой К при ее внезапном закрытии. Диаметр трубы d1, ее длина l1, а толщина стенок . Материал трубы М. Температура жидкости 20°С.

Дано: материал трубопровода – чугун белый,
жидкость – керосин Т-2, Q = 4,0 л/с, d1 = 40 мм,
l1 = 600 м , δ = 1,8 мм.
∆р = ? σ = ?

Решение.
Определяем повышение давления при гидравлическом ударе по формуле Н.Е. Жуковского: ∆р = ρ · С · V,
где ρ – плотность жидкости, ρ = 819 кг/м3 [1],
С – скорость распространения ударной волны, м/с,
V – средняя скорость движения жидкости в трубопроводе, м/с.
Скорость распространения ударной волны определяем по формуле:
,
где Еж – модуль упругости жидкости – Еж = 1,37 ·109 Па [1]
Ет – модуль упругости материала стенок трубы, Ет = 134 · 109 Па [1]
δ – толщина стенки трубы,
d – внутренний диаметр.
Средняя скорость движения жидкости в трубе:

Скорость распространения ударной волны:

Повышение давления:
∆р = 819 · 2706 · 3,2 = 7,1 МПа
Напряжение в стенках трубопровода:

На странице представлен фрагмент работы. Его можно использовать, как базу для подготовки.

Заказать полное решение

Часть выполненной работы