Жидкость нефть из питающего резервуара поступает в трубопроводдиаметром d=300мм, толщина стенок δ=10мм и длиной

Жидкость нефть из питающего резервуара поступает в трубопроводдиаметром d=300мм, толщина стенок δ=10мм и длиной l=2600м (материал трубы сталь)при избыточном давлении р0=250кПа и вытекает ватмосферу с расходом Q=71л/с. При внезапном закрытии затвора, установленного в конце трубопровода, возникает гидравлический удар (рис.5). Время закрытия задвижки Т3=10с. Рисунок 5 Требуется: 1. Определить скорость распространения ударной волны идлительность фазы гидравлического удара. 2. Выяснить вид удара и определить максимальное повышениедавления в трубопроводе. 3. Определить нормальные напряжения в стенках трубы.

Определяем скорость движения жидкости из формулы:
Скорость распространения ударной волны определяется по формуле Н. Е. Жуковского:
Для пары «нефть + чугун» принимаем
где Па -модуль упругости нефти;
кг/м3 –плотность нефти.
Па-модуль упругости материала стенок трубопровода;
-внутренний диаметр;
м-толщина стенок трубопровода.
Вычисляем время, через которое давление распространится до затвора:
< Т3 = 10, следовательно удар непрямой.
Повышение давления при непрямом ударе
Давление в трубопроводе:
р = р0 + Δрmax = 0,25 + 0,442 = 0,692 МПа
МПа – начальное давление в трубопроводе;
Напряжение определяется по формуле:
где м – толщина стенки трубопровода;
-внутренний диаметр трубопровода.