მილსადენებში წყლის ჩაქუჩი არის მყისიერი წნევის მომატება. განსხვავება დაკავშირებულია წყლის დინების სიჩქარის მკვეთრ ცვლილებასთან. შემდეგი, ჩვენ უფრო მეტს გავიგებთ, თუ როგორ ხდება ჰიდრავლიკური დარტყმა მილსადენებში.
მთავარი ბოდვა
შესაბამისი კონფიგურაციის (დგუშის) ძრავში დგუშის ზედმეტად სივრცის თხევადი შევსების შედეგი შეცდომით ითვლება ჰიდრავლიკურ დარტყმად. შედეგად, დგუში არ აღწევს მკვდარ ცენტრს და იწყებს წყლის შეკუმშვას. ეს, თავის მხრივ, იწვევს ძრავის უკმარისობას. კერძოდ, ღეროს ან შემაერთებელი ღეროს გატეხვამდე, ცილინდრის თავში საკინძების გატეხვამდე, შუასადებების გახეთქვამდე.
კლასიფიკაცია
წნევის აწევის მიმართულების მიხედვით, წყლის ჩაქუჩი შეიძლება იყოს:
- დადებითი. ამ შემთხვევაში წნევის მატება ხდება ტუმბოს მკვეთრი გაშვების ან მილის ჩაკეტვის გამო.
- უარყოფითი. ამ შემთხვევაში საუბარია დემპერის გახსნის ან ტუმბოს გამორთვის შედეგად წნევის ვარდნაზე.
დროის მიხედვითტალღის გავრცელება და სარქვლის (ან სხვა ჩამკეტი სარქველების) დახურვის პერიოდი, რომლის დროსაც მილებში წარმოიქმნება წყლის ჩაქუჩი, იგი იყოფა:.
- სწორი (სრული).
- არაპირდაპირი (არასრული).
პირველ შემთხვევაში, წარმოქმნილი ტალღის წინა მხარე მოძრაობს წყლის ნაკადის საწყისი მიმართულების საპირისპირო მიმართულებით. შემდგომი მოძრაობა დამოკიდებული იქნება მილსადენის ელემენტებზე, რომლებიც განლაგებულია დახურულ სარქველამდე. სავარაუდოა, რომ ტალღის ფრონტი არაერთხელ გაივლის წინ და უკან. არასრული წყლის ჩაქუჩით, ნაკადი შეიძლება არა მხოლოდ დაიწყოს მოძრაობა სხვა მიმართულებით, არამედ ნაწილობრივ გაიაროს სარქველში, თუ ის მთლიანად არ არის დახურული.
შედეგები
ყველაზე საშიშად ითვლება დადებითი წყლის ჩაქუჩი გათბობის ან წყალმომარაგების სისტემაში. თუ წნევის მომატება ძალიან მაღალია, ხაზი შეიძლება დაზიანდეს. კერძოდ, მილებზე ჩნდება გრძივი ბზარები, რაც შემდგომში იწვევს გაყოფას, სარქველების შებოჭილობის დარღვევას. ამ წარუმატებლობის გამო, სანტექნიკის აღჭურვილობა იწყებს მარცხს: სითბოს გადამცვლელები, ტუმბოები. ამასთან დაკავშირებით, ჰიდრავლიკური შოკი თავიდან უნდა იქნას აცილებული ან შემცირდეს. წყლის წნევა მაქსიმალური ხდება დინების შენელების პროცესში, როდესაც მთელი კინეტიკური ენერგია გადადის მაგისტრალის კედლების გაჭიმვისა და თხევადი სვეტის შეკუმშვის სამუშაოზე.
კვლევა
ექსპერიმენტულად და თეორიულად შეისწავლა ფენომენი 1899 წელს ნიკოლაი ჟუკოვსკი. მკვლევარმა დაადგინაჰიდრავლიკური შოკის მიზეზები. ფენომენი განპირობებულია იმით, რომ ხაზის დახურვის პროცესში, რომლითაც მიედინება სითხე, ან როდესაც ის სწრაფად იკეტება (როდესაც ჩიხი არხი უკავშირდება ჰიდრავლიკური ენერგიის წყაროს), წნევის მკვეთრი ცვლილება და. იქმნება წყლის სიჩქარე. ეს არ არის მთელ მილსადენზე ერთდროულად. თუ ამ შემთხვევაში გაკეთდება გარკვეული გაზომვები, მაშინ შეიძლება გამოვლინდეს, რომ სიჩქარის ცვლილება ხდება მიმართულებით და სიდიდეში, ხოლო წნევა - როგორც შემცირების, ისე გაზრდის მიმართულებით საწყისთან შედარებით. ეს ყველაფერი ნიშნავს, რომ ხაზში ხდება რხევითი პროცესი. ახასიათებს წნევის პერიოდული კლება და მატება. მთელი ეს პროცესი ხასიათდება გარდამავლობით და გამოწვეულია თავად სითხისა და მილის კედლების ელასტიური დეფორმაციებით. ჟუკოვსკიმ დაამტკიცა, რომ ტალღის გავრცელების სიჩქარე პირდაპირპროპორციულია წყლის შეკუმშვისა. ასევე მნიშვნელოვანია მილის კედლების დეფორმაციის რაოდენობა. იგი განისაზღვრება მასალის ელასტიურობის მოდულით. ტალღის სიჩქარე ასევე დამოკიდებულია მილსადენის დიამეტრზე. წნევის უეცარი აწევა არ შეიძლება მოხდეს გაზით სავსე ხაზში, რადგან ის საკმაოდ ადვილად იკუმშება.
პროცესის პროგრესი
ავტონომიურ წყალმომარაგების სისტემაში, როგორიცაა აგარაკი, ჭაბურღილის ტუმბო შეიძლება გამოყენებულ იქნას ხაზში წნევის შესაქმნელად. წყლის ჩაქუჩი ხდება მაშინ, როდესაც სითხის მოხმარება მოულოდნელად ჩერდება - როდესაც ონკანი გამორთულია. გასწვრივ წყლის ნაკადი მოძრაობსგზატკეცილი, მყისიერად გაჩერება შეუძლებელია. სითხის სვეტი ინერციით ეჯახება სანტექნიკის "ჩიხს", რომელიც ჩამოყალიბდა ონკანის დახურვისას. ამ შემთხვევაში, რელე არ ზოგავს წყლის ჩაქუჩს. ის რეაგირებს მხოლოდ დენზე, ითიშება ტუმბოს სარქვლის დახურვის შემდეგ და წნევა გადააჭარბებს მაქსიმალურ მნიშვნელობას. გამორთვა, ისევე როგორც წყლის ნაკადის შეჩერება, მყისიერი არ არის.
მაგალითები
შეიძლება განვიხილოთ მილსადენი მუდმივი წნევით და სითხის მუდმივი მოძრაობით, რომელშიც სარქველი მოულოდნელად დაიხურა ან კარიბჭის სარქველი მოულოდნელად დაიხურა. წყალმომარაგების სისტემაში, წყლის ჩაქუჩი ჩვეულებრივ ჩნდება, როდესაც გამშვები სარქველი უფრო მაღალია ვიდრე წყლის სტატიკური დონე (9 მეტრი ან მეტი) ან ჟონავს, ხოლო ზემოთ შემდეგი სარქველი ინარჩუნებს წნევას. ორივე შემთხვევაში ხდება ნაწილობრივი გამონადენი. ტუმბოს გაშვების შემდეგ, მაღალი სიჩქარის წყალი შეავსებს ვაკუუმს. სითხე ეჯახება დახურულ გამშვებ სარქველს და მის ზემოთ ნაკადს, რაც იწვევს წნევის მატებას. შედეგი არის წყლის ჩაქუჩი. ეს ხელს უწყობს არა მხოლოდ ბზარების წარმოქმნას და სახსრების განადგურებას. როდესაც ხდება წნევის მომატება, ტუმბო ან ელექტროძრავა (და ზოგჯერ ორივე ელემენტი ერთდროულად) ზიანდება. ეს ფენომენი შეიძლება მოხდეს დადებითი გადაადგილების ჰიდრავლიკური ამოძრავების სისტემებში, როდესაც გამოიყენება კოჭის სარქველი. როდესაც გამონადენის ერთ-ერთი არხი დაბლოკილია კოჭითთხევადი წარმოქმნის პროცესები ზემოთ აღწერილი.
დაცვა წყლის ჩაქუჩისგან
ნაკადის სიძლიერე დამოკიდებული იქნება დინების სიჩქარეზე მაგისტრალის გადაკეტვამდე და მის შემდეგ. რაც უფრო ინტენსიურია მოძრაობა, მით უფრო ძლიერია ზემოქმედება მოულოდნელად შეჩერებისას. თავად დინების სიჩქარე დამოკიდებული იქნება ხაზის დიამეტრზე. რაც უფრო დიდია კვეთა, მით უფრო სუსტია სითხის მოძრაობა. აქედან შეიძლება დავასკვნათ, რომ დიდი მილსადენების გამოყენება ამცირებს წყლის ჩაქუჩის ალბათობას ან ასუსტებს მას. კიდევ ერთი გზაა წყლის მიწოდების გათიშვის ან ტუმბოს ჩართვის ხანგრძლივობის გაზრდა. მილის თანდათანობით დახურვისთვის გამოიყენება სარქველის ტიპის ჩამკეტი ელემენტები. განსაკუთრებით ტუმბოებისთვის გამოიყენება რბილი დაწყების კომპლექტები. ისინი საშუალებას გაძლევთ არა მხოლოდ თავიდან აიცილოთ წყლის ჩაქუჩი ჩართვისას, არამედ მნიშვნელოვნად გაზარდოთ ტუმბოს მუშაობის ხანგრძლივობა.
კომპენსატორები
მესამე დაცვის ვარიანტი მოიცავს დემპერის მოწყობილობის გამოყენებას. ეს არის მემბრანული გაფართოების ავზი, რომელსაც შეუძლია „ჩააქროს“შედეგად მიღებული წნევის მომატება. წყლის ჩაქუჩის კომპენსატორები მუშაობენ გარკვეული პრინციპით. ეს მდგომარეობს იმაში, რომ წნევის გაზრდის პროცესში დგუში მოძრაობს სითხესთან და ელასტიური ელემენტი (ზამბარა ან ჰაერი) შეკუმშულია. შედეგად, შოკის პროცესი გარდაიქმნება რხევად. ენერგიის გაფრქვევის გამო, ეს უკანასკნელი საკმაოდ სწრაფად იშლება წნევის მნიშვნელოვანი ზრდის გარეშე. კომპენსატორი გამოიყენება შევსების ხაზში. ბრალდება ხდებაშეკუმშული ჰაერი 0,8-1,0 მპა წნევით. გაანგარიშება ხდება დაახლოებით, წყლის მამოძრავებელი სვეტის ენერგიის შთანთქმის პირობების შესაბამისად შემავსებელი ავზიდან ან აკუმულატორიდან კომპენსატორამდე.
