ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2012
69
УДК 627.844:532.5
Н.И. Б о н д а р е н к о , Ю.И. Т е р е н т ь е в
К ВОПРОСУ ОБ ОПРЕДЕЛЕНИИ ДАВЛЕНИЯ
В ТРУБОПРОВОДЕ ПРИ ЕГО ЗАКРЫТИИ
Рассмотрено неустановившееся движение идеальной сжимаемой
жидкости в однородной упругой прямой трубе, вызванное срабаты-
ванием отсечного устройства. Результаты расчетов давления перед
отсечным устройством для различных случаев прямого и непрямого
гидроударов представлены в виде двух обобщенных графических зави-
симостей.
E-mail:
yury_terentev@mail.ru
Ключевые слова
:
трубопровод, расход жидкости, разностная схема,
давление, фаза гидравлического удара.
В процессе эксплуатации жидкостных ракет их расходные маги-
страли подвергаются различным наземным и полетным режимам
нагружения [1]. В некоторых из них велика вероятность возникновения
гидравлического удара, например, в случае аварийного выключения
двигателей при стендовых испытаниях или на пусковой установке.
При проведении прочностного расчета трубопроводов и их опор
необходимо знать распределение давления по длине трубопровода, в
том числе и при гидравлическом ударе. Этому вопросу посвящено
много работ, например [2—10, 12]. Однако интересным является ин-
женерный метод определения характеристик переходных процессов в
трубопроводах с помощью которого можно оперативно и с заданной
точностью их прогнозировать.
В настоящей работе предложен подход, основанный на числен-
ном решении уравнений движения и неразрывности идеальной сжи-
маемой жидкости в полностью заполненной однониточной трубе, ко-
торый дает возможность определить изменение параметров потока во
времени при быстром перекрытии трубопровода, а в частном случае
получить обобщенные зависимости давления перед клапаном, пере-
крывающим проходное сечение трубы, от времени.
Уравнения движения и неразрывности потока для рассматривае-
мого случая имеют вид [5, 8]
2
0,
0,
v p
t
x
p
v a
t
x
ρ
ρ
∂ ∂
+ =
∂ ∂
∂
∂
+
=
∂
∂
(1)
где
,
v p
—
скорость и давление возмущенного потока в сечении
x
в
момент времени
t
,
отсчитываемые от своих начальных значений
0
v
и