Cтраница 3
Поток в рабочих органах турбины: спиральной и рабочей камерах, всасывающей трубе, является, конечно, потоком не одноразмерным, а трехразмерным. Поэтому одноразмерная теория гидравлического удара вполне применима к расчету гидроустановок, в которых поток в напорном трубопроводе по своему удельному весу гораздо больше потока в рабочих органах, например, для гидроустановок с ковшевыми турбина - ми, в которых напорный трубопровод оканчивается соплом. В случае же низконапорной установки, когда обычно напорный трубопровод отсутствует, применение одноразмерной теории является в значительной мере условным. Не владея в настоящее время другой теорией, ив этом случае для решения вопросов, связанных с гидравлическим ударом, пользуются одноразмерной теорией, которая, как показывают опытные проверки, достаточно правильно оценивает основную качественную и количественную сторону явления. [31]
Следует отметить, что теория гидравлического удара, развитая Н. Е. Жуковским, нашла применение во многих областях техники. [32]
Состояние данного вопроса сейчас таково, что наиболее важные специфические для гидроэлектростанций с уравнительными резервуарами задачи устойчивости либо уже решены, либо ( в сложных специальных случаях) могут быть решены при помощи хорошо разработанных приемов линейной теории колебаний ( при исследовании устойчивости в малом) и получившей развитие в работах Я. К. Любимцева методики выявления достаточных условий устойчивости в большом на основании теорем Ляпунова. Здесь, как и в теории гидравлического удара, существенным и еще нерешенным является вопрос о законе гидравлических сопротивлений при неустановившемся режиме. [33]
Выясняя причину аварий на московском водопроводе, Н. Е. Жуковский в этой работе впервые дал блестящую теорию гидравлического удара. [34]
Им были даны определенные практические указания о мерах предосторожности, которые следует принимать в системах трубопроводов, чтобы свести влияние гидравлического удара к минимуму ( плавное открывание и закрывание кранов и задвижек, применение воздушных и водяных колпаков - резервуаров и др.) - Следует отметить, что теория гидравлического удара, развитая Н. Е. Жуковским, нашла применение во многих областях техники. [35]
В настоящей книге автор ставит своей целью показать эти более точные методы и дать практическое руководство для анализа и расчета в гидротурбинных установках тех процессов, которые связаны с явлением гидравлического удара. За последние 15 лет в отечественной литературе появился целый ряд ценных трудов по этому вопросу, но большей частью в них мало освещены конкретные условия и практические методы решения возникающих задач. Помочь довести теорию гидравлического удара, к настоящему моменту, уже достаточно подробно разработанную, до решения, ряда конкретных вопросов, возникающих при расчете гидроустановок, - такова задача, которую ставит перед собой автор. Но умение решать практические задачи требует хорошего и продуманного знания теории, хорошего понимания физической сущности процессов гидравлического удара. Поэтому в данной книге вопросам теории, имеющим практическое приложение в рассматриваемой области, также уделено достаточно много внимания. [36]
В 1880 г. Д. И. Менделеев впервые отметил существование в природе двух режимов движения жидкости, что несколько позже экспериментально было подтверждено английским ученым О. В дальнейшем И. С. Громека были предложены уравнения вихревого движения жидкостей, а Н. П. Петровым разработана гидродинамическая теория смазки. Большой вклад в развитие гидравлики внес Н. Е. Жуковский, разработавший теорию гидравлического удара в трубах и предложивший классическое решение ряда технических вопросов водоснабжения, гидротехники и по расчету осевых насосов. Прандтля продвинули вперед изучение турбулентных потоков и позволили создать полуэмпирические теории турбулентности, получившие широкое практическое применение. Павловского и его школы разработана теория движения подземных вод и развита новая отрасль гидравлики - гидравлика сооружений. [37]
Современное развитие отечественного гидротурбостроения, его рост в количественном и качественном отношениях, требует все более углубленного теоретического и практического анализа работы гидроустановок. Употреблявшиеся прежде упрощенные методы анализа отходят на задний план и их практическая ценность сохраняется только для предварительных, приближенных расчетов. Все это относится и к расчетам, связанным с теорией гидравлического удара, в которых приближенные методы также вытесняются более строгими и углубленными. [38]
Классическим примером неустановившегося двикения жидкости в трубопроводе является гидравлический удар - явление, возникающее при изменении расхода в трубопроводе из-за закрытия задвижек, остановки насосов и т.п. Гидравлическому удару сопутствует ряд понижений и повышений давления, которые могут вызвать аварии трубопровода. Подобные аварии в конце прошлого века стали часто наблюдаться на Московском водопроводе. Ваковский взялся за эту работу и в ходе ее выполнения создал теорию гидравлического удара, его терминологию и рекомендовал меры по снижению его вредных последствий. [39]
Жуковского было приложение методов механики к решению актуальных технических задач, примером чему служат многие его труды по динамике самолета, разработанная им теория гидравлического удара п трубах и лр. [40]
Возможность получения больших мощностей при малых габаритах водоподводящих сооружений и турбин привела к особо интенсивному развитию средне - и высоконапорных установок. Но этого типа установки возможны, как правило, в горных районах, на реках же равнинного типа, представляющих собой основные магистрали расселения человечества, падения невелики. Этс стало возможным лишь после разработки теории подъемной силы лопасти отцом авиации Н. Е. Жуковским, который, как автор теории гидравлического удара, также является отцом теории неустановившихся гидроэнергетических процессов. [41]
Жуковского ( 1847 - 1921), заложившего основы авиационной науки, и его ближайшего ученика основопо ложника газовой динамики С. Жуковского било приложение методов механики к решению актуальных технических задач, примером чему служат многие его труды по динамике самолета, разработанная им теория гидравлического удара в трубах и лр. [42]
Этим заканчивается вторая полуфаза удара. У задвижки волна удара встречает препятствие и отражается. Движение отраженной волны повышенного давления от задвижки до конца водовода продолжается в течение третьей полуфазы удара. В течение четвертой полуфазы после перераспределения давления у выхода в резервуар начинается движение жидкости в прямом направлении и возникает связанная с этим понижением движение волны пониженного давления, вызывающее повторное понижение давления у задвижки. Так же как и у качающегося маятника, в первой и третьей полуфазах колебание давления происходит под влиянием сил инерции, а во второй и четвертой-под влиянием перераспределения сил, обусловленного силами инерции. Явление гидравлического удара усложняется деформацией стенок трубопровода. В зоне повышенного давления стенки трубопровода, деформируясь, образуют небольшое вздутие. Вместе с перемещением волны удара вдоль трубопровода перемещается и зона деформации. Теория гидравлического удара и методика расчетов систем на удар были даны в 1898 г. проф. [43]