- гидравлический удар
гидравли́ческий уда́р — резкое повышение давления в трубопроводе при быстром закрытии крана, обусловленное резким торможением потока жидкости. Упругая волна сжатия распространяется от крана вверх по потоку с эффективной скоростью сэ, которая зависит от свойств жидкости и жёсткости трубопровода. Теория Г. у. дана Н. Е. Жуковским (1898); согласно его теории, повышение давления Δp в трубопроводе при мгновенной остановке потока жидкости с плотностью ρ, текущей до остановки со скоростью v, выражается формулой Δp = ρсэv.
Для абсолютно жёсткого трубопровода сэ равна скорости звука в жидкости с. Так, для воды с = 1500 м/с и при v = l м/с Δp = 1,5 МПа. Упругость стенок трубы снижает скорость сэ до значения, которое приближенно рассчитывается по формуле
сэ = (1-d/δ-E/Ec)‑1/2,
где d и δ — диаметр и толщина стенок трубы, E и Ec — модули упругости жидкости и материала стенок трубы (для воды и стали E/Ec ≈ 0,02). При медленном закрытии крана значение Δp существенно снижается. Если время закрытия крана tз длина трубы l то при условии ctз>> l приближённо справедлива формула Δp = ρvl/tз. Поэтому с целью избежания Г. у. клапаны и задвижки в трубопроводах делаются с винтовым приводом, реализующим медленное торможение потока.
При ударе твёрдых тел о воду возникают явления по физическому существу близкие к гидравлическому удару. На плоских поверхностях соприкосновения тела и жидкости в начальный момент времени возникают явления, также определяемые по формуле Жуковского, а внутрь жидкости и тела распространяются волны сжатия. Дальнейшее погружение тела в жидкость порождает сложное течение, изучаемое в теории удара тела о жидкость.
Г. В. Логвинович.
Энциклопедия «Авиация». - М.: Большая Российская Энциклопедия. Свищёв Г. Г.. 1998.
