Трубалардагы суу балка - бул басымдын бир заматта көтөрүлүшү. Бул айырма суунун агымынын ылдамдыгынын кескин өзгөрүшү менен байланыштуу. Андан кийин, гидравликалык шок түтүктөрдө кантип пайда болору жөнүндө көбүрөөк билебиз.
Негизги адашуу
Тийиштүү конфигурациядагы (поршень) кыймылдаткычтагы поршендик мейкиндикти суюктук менен толтуруунун натыйжасы жаңылыш түрдө гидравликалык сокку деп эсептелет. Натыйжада поршень өлүк жерге жетпей, сууну кысып баштайт. Бул өз кезегинде мотордун иштебей калышына алып келет. Атап айтканда, штанга же шатун сынганда, цилиндр башындагы шпилькалардын сынуусуна, прокладкалардын жарылуусуна.
Классификация
Басым көтөрүлүү багытына ылайык, суу балка болушу мүмкүн:
- Оң. Бул учурда басымдын жогорулашы насостун чукул ишке киришинен же түтүктү бөгөттөп коюусунан болот.
- Терс. Бул учурда кеп демперди ачуу же насосту өчүрүүнүн натыйжасында басымдын төмөндөшү жөнүндө болуп жатат.
Убакыт боюнчатолкундун таралышы жана клапанды (же башка жабуу клапандарын) жабуу мезгили, анын жүрүшүндө түтүктөрдө суу балка пайда болуп, ал бөлүнөт:
- Түз (толук).
- Кыйыр (толук эмес).
Биринчи учурда пайда болгон толкундун алды суунун агымынын баштапкы багытына карама-каршы багытта жылыйт. Андан аркы кыймыл жабык клапан алдында жайгашкан түтүктүн элементтерине жараша болот. Толкун фронту алдыга жана артка кайра-кайра өтүп кетиши ыктымал. Толук эмес суу балка менен агым башка тарапка жылып эле тим болбостон, эгер ал толугу менен жабылбаса, клапан аркылуу жарым-жартылай өтүп кете алат.
Кесепеттер
Эң коркунучтуусу жылытуу же суу менен камсыздоо системасындагы оң суу балка болуп эсептелет. Эгерде басымдын көтөрүлүшү өтө жогору болсо, линия бузулушу мүмкүн. Атап айтканда, түтүктөрдө узунунан кеткен жаракалар пайда болот, бул кийинчерээк бөлүнүүгө, клапандардагы герметиканын бузулушуна алып келет. Бул бузулуулардан улам сантехникалык жабдуулар иштен чыга баштайт: жылуулук алмаштыргычтар, насостор. Ушуга байланыштуу гидравликалык соккуну алдын алуу же азайтуу керек. Суунун басымы агымдын басаңдоо процессинде максималдуу болот, качан бардык кинетикалык энергия магистралдын дубалдарын сунуу жана суюк мамычаны кысуу жумушуна өткөндө.
Изилдөө
Кубулушту эксперименталдык жана теориялык жактан 1899-жылы Николай Жуковский изилдеген. Изилдөөчү аныктадыгидравликалык шок себептери. Бул кубулуш суюктук агып өткөн линияны жабуу процессинде же ал тез жабылганда (туюк канал гидравликалык энергия булагына кошулганда) басымдын кескин өзгөрүшүнө жана суунун ылдамдыгы пайда болот. Ал бир эле учурда бардык куурда эмес. Эгерде бул учурда белгилүү өлчөөлөр жүргүзүлсө, анда ылдамдыктын өзгөрүүсү багытта жана чоңдукта, ал эми басым - баштапкыга салыштырмалуу төмөндөө жана көбөйүү багытында да болоорун ачыктоого болот. Мунун баары линияда термелүү процессинин жүрүп жатканын билдирет. Ал мезгил-мезгили менен төмөндөшү жана басымдын жогорулашы менен мүнөздөлөт. Бул бүт процесс өткөөлдүүлүк менен мүнөздөлөт жана суюктуктун өзүнүн жана түтүктүн дубалдарынын серпилгич деформацияларынан келип чыгат. Жуковский толкундун таралуу ылдамдыгы суунун кысылышына түз пропорционал экенин далилдеген. Түтүк дубалдарынын деформациясынын көлөмү да маанилүү. Ал материалдын ийкемдүүлүк модулу менен аныкталат. Толкундун ылдамдыгы түтүктүн диаметрине да көз каранды. Газ толтурулган линияда капыстан басымдын көтөрүлүшү мүмкүн эмес, анткени ал оңой кысып калат.
Процесстин жүрүшү
Автономдуу суу менен камсыздоо системасында, мисалы, өлкө үйүндө, линияда басым түзүү үчүн скважина насосун колдонсо болот. Суу балка суюктук керектөө күтүлбөгөн жерден токтоп калганда пайда болот - кран өчүрүлгөндө. Агып бара жаткан суушоссе, дароо токтой албайт. Суюктуктун колонкасы инерциянын күчү менен кран жабылганда пайда болгон сантехниканын “туйугуна” кулап кетет. Бул учурда, реле суу балкасынан куткара албайт. Ал клапан жабылгандан кийин жана басым максималдуу мааниден ашып кеткенден кийин насосту өчүрүп, толкунга гана жооп берет. Суунун агымын токтотуу сыяктуу эле өчүрүү дароо эмес.
Мисалдар
Клапан капыстан жабылып калган же капыстан капыстан жабылган суюктуктун туруктуу мүнөзүндөгү туруктуу басымы жана кыймылы бар түтүктү кароого болот. Суу менен камсыздоо системасында суу балкасы адатта текшерүү клапан суунун статикалык деңгээлинен жогору болгондо (9 метр же андан көп) же агып жаткан кийинки клапан басымды кармап турганда пайда болот. Эки учурда тең жарым-жартылай разряд пайда болот. Кийинки жолу насосту ишке киргизгенде, жогорку ылдамдыктагы суу вакуумду толтурат. Суюктук жабык текшерүү клапанына жана анын үстүндөгү агымга тийип, басымдын көтөрүлүшүнө алып келет. Натыйжада суу балка болуп саналат. Бул жаракалардын пайда болушуна жана муундардын бузулушуна гана эмес, өбөлгө түзөт. Басым көтөрүлгөндө насос же электр кыймылдаткычы (кээде бир эле учурда эки элемент тең) бузулат. Бул кубулуш спулдук клапан колдонулганда оң жылыштуу гидравликалык диск системаларында пайда болушу мүмкүн. Агызуучу каналдардын бири катушка менен жабылгандасуюктуктун пайда болуу процесстери жогоруда сүрөттөлгөн.
Суу балкасынан коргоо
Чыгуунун күчү трассаны тосконго чейинки жана андан кийинки агымдын ылдамдыгына жараша болот. Кыймыл канчалык күчтүү болсо, капысынан токтогондо таасири ошончолук күчтүү болот. Агымдын ылдамдыгы линиянын диаметрине жараша болот. Кесилиши канчалык чоң болсо, суюктуктун кыймылы ошончолук алсыз болот. Мындан чоң түтүктөрдү пайдалануу суу балкасынын ыктымалдыгын азайтат же аны алсыратат деген тыянак чыгарууга болот. Дагы бир жолу - суу менен камсыздоону өчүрүү же насосту иштетүү мөөнөтүн көбөйтүү. Түтүктү акырындык менен жабуу үчүн клапан тибиндеги жабуу элементтери колдонулат. Айрыкча насостор үчүн жумшак старт комплекттери колдонулат. Алар күйгүзүү учурунда суу балкасынан сактанууга гана эмес, насостун иштөө мөөнөтүн да бир топ узартууга мүмкүндүк берет.
Компенсаторлор
Үчүнчү коргоо варианты демпфер түзүлүштү колдонууну камтыйт. Бул пайда болгон басымдын көтөрүлүшүн "өчүрүү" жөндөмдүү мембраналык кеңейтүүчү резервуар. Суу балка компенсаторлору белгилүү бир принцип боюнча иштешет. Бул басымды жогорулатуу процессинде поршень суюктук менен жылып, серпилгич элемент (пружина же аба) кысылганында жатат. Натыйжада шок процесси термелүүчү процесске айланат. Энергиянын чачырашынан улам, экинчиси басымдын олуттуу жогорулашынсыз тез бузулат. Компенсатор толтуруу линиясында колдонулат. Бул айыпталып жататкысылган аба 0,8-1,0 МПа басымда. Эсептөө болжол менен, суунун кыймылдаткыч колоннасынын энергиясын толтуруучу резервуардан же аккумулятордон компенсаторго сиңирүү шарттарына ылайык жүргүзүлөт.
