Wybrane problemy uderzenia hydraulicznego w przewodach ciśnieniowych w świetle eksperymentów

Apoloniusz Kodura 

Zeszyt 79

Zjawisko uderzenia hydraulicznego jest przykładem ruchu nieustalonego w przewodach pod ciśnieniem. Początki opisu zjawiska sięgają pierwszej połowy XIX wieku. Na przestrzeni 200 lat, dzięki postępowi w metodach obserwacji, analizy i opisu matematycznego zjawisk, opracowano udoskonalone metody opisu przebiegu zjawiska. Tym niemniej, nadal można postawić szereg pytań szczegółowych, na które ciągle poszukiwane są odpowiedzi. W niniejszej monografii przedstawiono wybrane rozwiązania dotyczące nie w pełni rozpoznanych dotychczas problemów związanych z uderzeniem hydraulicznym. Omówione zagadnienia dotyczą wpływu rodzaju zamknięcia oraz długości przewodu za zamknięciem na przebieg zarówno prostego, jak i nieprostego uderzenia hydraulicznego oraz kwestii prędkości rozprzestrzeniania się fali uderzeniowej w medium dwufazowym ciecz–ciało stałe. Wszystkie omówione zagadnienia łączy jedno – ich analiza jest efektem wykonanych badań doświadczalnych na autorskich stanowiskach badawczych. W monografii opisano przeprowadzone badania eksperymentalne, stanowiące podstawę opisu analizowanych problemów. Opracowano zależności, pozwalające na wyznaczenie wielkości przyrostu ciśnienia podczas uderzenia hydraulicznego dla różnych typów zamknięć. W monografii zamieszczono także metodykę uwzględniania wpływu długości przewodu na przebieg zjawiska. Oba elementy są ważne z praktycznego punktu widzenia i mogą znaleźć zastosowanie w obliczeniach inżynierskich. W przypadku opisu uderzenia hydraulicznego w medium dwufazowym (szlamie), przeprowadzono analizę i wyprowadzono nową formułę dla obliczania prędkości fali ciśnienia. Opracowana została i zaprezentowana formuła uproszczona – będąca wynikiem analizy danych doświadczalnych.

Słowa kluczowe: Uderzenie hydrauliczne, fala ciśnienia, prędkość rozprzestrzeniania się zaburzenia, charakterystyka zamykania zaworu, uderzenie hydrauliczne w szlamie.