Water hammer mitigation by internal rubber hose
Michał Kubrak
Celem przeprowadzonych badan była eksperymentalna analiza możliwości zastosowania węża gumowego umieszczonego wewnątrz rurociągu do łagodzenia zjawiska uderzenia hydraulicznego. Pomiary przeprowadzono wykorzystując stalowy rurociąg o średnicy wewnętrznej 53 mm i długości 48.5 m oraz wąż gumowy EPDM o średnicy 6 mm ułożony na całej długości rurociągu. Uderzenia hydrauliczne inicjowane były poprzez gwałtowne i całkowite zamknięcie zaworu znajdującego się na końcu układu. W celu przeanalizowania wpływu parametrów przepływów panujących w rurociągu w ruchu ustalonym na maksymalne przyrosty ciśnienia, pomiary przeprowadzono dla różnych wartości początkowego ciśnienia i natężenia przepływu. Wyniki eksperymentów wskazują, że umieszczenie węża gumowego w obszarze nieustalonego przepływu cieczy może skutecznie tłumić oscylacje ciśnienia podczas prostego, dodatniego uderzenia hydraulicznego. Zaobserwowano, że ciśnienie początkowe ma istotny wpływ na zdolność węża gumowego do tłumienia fal ciśnienia. Celem przeprowadzonych obliczeń numerycznych było sprawdzenie przydatności najczęściej wykorzystywanego w praktyce modelu tarcia nieustalonego (tzw. IAB Brunone–Vitkovský model) do symulowania analizowanego zjawiska. Wykazano, że podejście to nie pozwala na zadowalające odtworzenie obserwowanych oscylacji ciśnienia ze względu na lepkosprężyste właściwości użytego w badaniach węża EPDM.