Pipelife katalog

PIPES FOR LIFE SADRŽAJ 26 PE100 Vodni udar Pri projektiranju tlačnih sustava potrebno je uzeti u obzir mogućnost pojave vodnog udara, odnosno potrebno je poduzeti odgovarajuće mjere kako bi se on u potpunosti izbjegao ili barem ublažio. Vodni (hidraulički) udar predstavlja znatnu promjenu tlaka u cjevovodu koji se javlja kao posljedica nagle promjene brzine. Vodni udar odvija se pod dominantnim utjecajem sila inercije i sila elastičnosti te se proračunava primjenom potpunih hidrodinamičkih jed- nadžbi za stišljivi fluid i elastični cjevovod pri nestacionarnom režimu tečenja. Prirast tlaka na zatvaraču uslijed efekta vodnog udara može doseći vrijednosti od nekoliko desetaka bara. Uobičajeno je da prirast tlaka uslijed vodnog udara prati pojava vibracije cijevi i buke. Periodi oscilacije tlaka u pravilu su vrlo kratki te mogu iznositi dio sekunde. Izraže- nost efekta vodnog udara ovisi o protoku kroz tlačni cjevovod, njegovoj duljini, elastičnim svojstvima cjevovoda, dimenzijama cjevovoda i vremenu trajanja manevra sa zatvarači- ma koje može trajati svega nekoliko sekundi. Osnovni zahtjevi projektne zadaće pri proračunu vodnog udara u tlačnom cjevovodu su određivanje maksimalnih vrijednosti tlaka i protoka na zatvaraču te na osnovu toga dimenzioniranje cjevovoda za dani režim zatvaranja zatvarača. Najjednostavniji je slučaj da se pretpostavi glatko tečenje bez otpora te da je vrijeme zaustavljanja toka (zatvaranje zatvarača) kraće od vremena refleksije udara. Tada se javlja takozvani totalni udar koji se izračunava po jednadžbi Žukovskog: Gdje je : Δh - promjena tlaka uslijed promjene brzine [m/s] a - brzina širenja vodnog udara [m/s] v - brzina tekućine prije promjene [m/s] v o - brzina tekućine nakon promjene [m/s] g - ubrzanje Zemljine sile teže [9.81 m/s 2 ] Brzina širenja vodnog udara za cijevi računa se prema sljedećoj jednadžbi: Gdje je : E v - modul elastičnosti vode [N/mm 2 ] E c - modul elastičnosti materijala od kojeg je izrađen cjevovod [N/mm 2 ] ρ - gustoća vode [kg/m 3 ] D s - promjer cjevovoda [mm] s - debljina stijenke cjevovoda [mm]