Water Hammers Into Pipeline Systems Because of Oscillatory Instability

Abstract

Гідродинамічні удари у трубопровідних системах внаслідок коливальної нестійкості. У статті представлений аналіз відомих досліджень в області визначення причин та умов виникнення гідроударів в трубопровідних системах різних енергоустановок. Виникнення гідродинамічних ударів супроводжується імпульсним високоамплітудним динамічним впливом на енергетичне обладнання і елементи трубопровідних систем. При гідродинамічних ударах відбувається перехід кінетичної енергії гальмування потоку в енергію імпульсу тиску гідродинамічного удару. Гідродинамічні удари можуть істотно впливати на надійність і працездатність енергетичного обладнання і елементів трубопровідних систем. Встановлено, що найменш вивченими причинами та умовами виникнення гідроударів в трубопровідних системах енергоустановок є ефекти коливальної гідродинамічної нестійкості. Розглянуто метод визначення умов виникнення гідроударів в замкнутих контурах примусової циркуляції енергетичних систем. Метод заснований на умовах виникнення коливальної гідродинамічної нестійкості внаслідок інерційності напірно-витратної характеристики насосів. Інерційність визначається «запізненням» у часі реакції напірно-витратної характеристики насосу на зміну гідродинамічних параметрів потоку. Представлена верифікація розглянутого методу визначення умов виникнення гідродинамічних ударів на прикладі відомих результатів експериментальних досліджень. Для верифікації розглянутого методу використані експериментальні дані професора О.В. Королева, отримані на замкнутому циркуляційному експериментальному стенді з поршневими насосами. Узгодження розрахунків і експериментів цілком задовільне. Зі узгодження розрахункових обґрунтувань і експериментальних даних виняток становить тільки один режим, який також не корелює з іншими експериментальними даними. Ключові слова: Гідродинамічні удари, верифікація, енергетичне обладнання, трубопровідні системи, інерційність, коливальна гідродинамічна нестійкість, напірно-витратна характеристика насосів