Dalībnieks:Slaura.silina/Smilšu kaste
Hidraulika labot šo sadaļu
Hidraulika – zinātne par šķidrumu līdzsvara un kustības likumsakarībām un to izmantojamību praktisko uzdevumu risināšanā. Hidraulika pētī šķidrumu un gāzu plūsmas (ja to kustības ātrums ir daudz mazāks par skaņas ātrumu), ko orientē un aptver cietas sieniņas, piemēram, caurules.
Ar praktiskās hidraulikas metodēm pētī šķidrumu plūsmu caurulēs, ūdens tecēšanu kanālos un upēs, plūsmas un cieta ķermeņa mijiedarbību. Hidrauliku plaši izmanto, projektējot un būvējot hidrotehniskās būves, cauruļvadus, kuģus, tiltus, sūkņus, konstruējot un ekspluatējot hidrauliskās mašīnas un piedziņas. Parastajā kustībā šķidrums ir uzskatāms par nesaspiežamu. Šķidruma kustībā saspiežamība ir svarīga tikai hidrauliska trieciena aprēķinos.
Hidraulika kā zinātne izveidojās 15.gs vidū.
Hidrauliskais trieciens labot šo sadaļu
Hidrauliskais trieciens – spiediena strauja palielināšanās pa cauruļvadu tekošā šķidrumā, ja šā šķidruma tecēšanas ātrumu maina momentāni (piemēram, cauruļvadu noslēdzot). Hidrauliskā trieciena teoriju izstrādāja zinātnieks N.Žukovskis.
Spiediena straujas palielināšanās gadījumā hidrauliskais trieciens var izraisīt avāriju; tās rašanos novērš, ja cauruļvadā ierīko drošības ierīces.
Ja pēkšņi tiek apturēta plūsma (attēlā: vārsts [1] tiek strauji aizvērts) – rodas spiediena svārstības. Šīs straujās spiediena paaugstināšanās rezultātā var pārplīst caurules un cauruļu savienojumi un var tikt bojāts sūknis un/vai motors, vai brīdī, kad spiediens pēc trieciena strauji samazinās, caurule var tikt neatgriezeniski saplacināta.
Plūsma plūst ar savu ātrumu v, bet kad vārsts tiek strauji aizvērts, plūsma atduras un tās ātrums mainās uz otru pusi, līdz ar to rodas spiediena svārstības.
P0 = Hρg - ∆P (h – šķidruma augstums krātuvē, ρ – šķidruma blīvums, g – brīvās krišanas paātrinājums).
Hidrauliskā trieciena radītais spiediens: labot šo sadaļu
∆Pt = v∙c∙ρ (v - ātrums pirms plūsmas apturēšanas, c – ātrums ar kādu triecienvilnis izplatās pa cauruļvadu, ρ – ūdens blīvums). Formula piemērojama caurulēm ar absolūti cietām sienām, jo c tad ir skaņas ātrums.
Vadiem (caurulēm) ar elastīgām sienām c=u√(Ed/(Ed+εD)) , kur D un d ir cauruļvada diametrs un sienu biezums, E un ε – caurules sienu materiāla un šķidruma elastības moduļi.
Kā var izvairīties no hidrauliskā trieciena ietekmes un to samazināt: labot šo sadaļu
1. Uzstāda gaisa katlus/tvertnes. Virs caurules izveido rezervuāru/izplešanās tvertni, kurā ir iebūvēts tāds kā balons. Kad trieciena radītā atpakaļ ejošā plūsma un spiediens palielinās, balons izplešas, piepildoties ar ūdeni, un spiediens caurulē samazinās.
2. Uzstāda drošības vārstu. Tas sastāv no lodītes (vai citāda formas ķermeņa) un atsperes, kas novietota tās augšpusē. Līdz ko spiediens palielinās, ūdens sāk spiest lodīti uz augšu un šķidrums aizplūst pa tās malām.
3. Ekspluatācijā, neļauj pēkšņu ūdens apturēšanu. Tiek aprēķināts iespējamā trieciena radītais spiediens un radīts netiešais trieciens.
Atsauces labot šo sadaļu
Latvijas padomju enciklopēdija 4.sējums, Rīga, 1983.gadā