Va đập thủy lực là hiện tượng áp suất đột ngột thay đổi tăng hoặc giảm khi vận tốc dòng chảy thay đổi đột ngột. Hiện tượng va đập thủy lực chia làm 2 loại: Va đập thủy lực dương là hiện tượng áp suất tăng đột ngột. Va đập thủy lực âm là hiện tượng áp suất giảm đột ngột.
Tìm hiểu tượng va đập thủy lực NỘI DUNG 1.Khái niệm va đập thủy lực Các phương trình Biện pháp khắc phục Khái niệm Va đập thuỷ lực tượng tăng giảm áp suất đột ngột ống vận tốc dòng chảy giảm tăng đột ngột Bản chất Máy nén ,tua bin hút khí lẫn lỏng Trong chất lỏng có áp suất chênh lệch đột ngột dừng đột ngột Khái niệm Phân loại Va đập thủy lực • suất tăng vọt lên dương Va đập thủy lực âm Khi vận tốc lớn ống dừng lại đóng khố cách đột ngột áp • Khi mở khố đột ngột làm cho chất lỏng tĩnh ống chuyển động với vận tốc lớn, áp suất dòng chảy giảm hẳn xuống II Các phương trình Trong vật lý, biết rằng, tốc độ âm phụ thuộc vào độ nén chất lưu theo biểu thức tổng quát: :p áp suất riêng, (1) Trong :là mật độ (khối lượng riêng), : Modul thể tích độ đo thay đổi thể tích tương đối chất lưu chất thay đổi áp suất , đại diện cho hệ số nén thể tích Như vậy, để thể tích chất lưu thay đổi 100% (tức , viết: (2) Phương trình chuyển động cho dịng khơng ổn định chất lưu nén qua ống đàn hồi đặt nằm ngang c Phương trình cân phân tố chất lưu nằm tiết diện – 2, có diện tích A độ dày dx là: Do tốc độ (phụ thuộc khoảng cách thời gian) Nên ta viết: (5) Ta có : Thay (5)-> (4) (6) Phương trình chuyển động cho dịng khơng ổn định chất lưu nén qua ống đàn hồi nằm ngang Đối với phương trình liên tục, viết dạng tổng quát: Bỏ qua thay đổi khối lượng riêng thay đổi tiết diện A theo khoảng cách x, ta nhận được: - Hay (7) Hay - Các biểu thức cho thấy, gia số khối lượng chảy vào tiết diện chảy khỏi tiết diện sau (8) Mà thời gian dt làm xuất thay đổi khối lượng chứa thể tích Adx Cả phương trình (6) (10) định nghĩa tồn chất lưu nén ống đàn hồi Thay vào (8) (9) Giá trị thay đổi toàn phần áp suất dp viết dạng: hay Cuối cùng, ta có biểu thức Nếu kết hợp phương trình thay đổi trạng thái phương trình có kể đến thay đổi tiết diện ống theo thay đổi áp suất , xác định tốc độ, áp suất tiết diện thời (10) điểm Phương trình chuyển động cho dịng khơng ổn định chất lưu nén qua ống đàn hồi nằm ngang Chúng ta đặt tồn biểu thức ngoặc đơn thứ phương trình (10) số K Về đặc tính đại lượng hình dung xem xét ý nghĩa biểu thức ; giá trị tỷ số bình phương tốc độ âm Còn liên quan đến thay đổi tiết diện ống coi giá trị hiệu chỉnh tốc độ lan truyền chấn động áp suất (nhiễu áp suất) ống đàn hồi Nếu ký hiệu tốc độ sóng va đập thì: (10) thay gần giá trị trung bình khối lượng riêng chất lưu phạm vi cột chất lưu khảo sát Như (11) M ; Như vậy: tính tốn cho ống có đường kính d chiều dày s sau: Ứng suất vách sinh tăng áp suất là: (12) chu vi , theo định luật Hook có : (13) E : modul đàn hồi vật liệu sản xuất ống độ giãn tương đối - Độ tăng toàn đường kính có độ giãn tương đối giống độ giãn tương đối chu vi: 10 Nên viết: Sự thay đổi tiết diện: Từ đó, ta có Như vậy, tốc độ sóng va đập viết: 11 c A x • Xét trường hợp đóng van tức có xảy tượng nén • Giả sử áp suất nâng lên theo tỷ lệ thuận , ta có đẳng thức : •m Ax • Hay • Suy =- 12 Lại có : = = C = - Ta =c= Trong : Giá trị áp suất tăng : khối lượng riêng : tốc độ dòng chảy lúc đầu : vận tốc âm chất lưu Đối với trường hợp va đập tồn phần có xảy tượng biến dạng ống = : tốc độ va đập sóng 13 TỔNG KẾT • Phương trình chuyển động cho dịng khơng ổn định chất lưu nén qua ống đàn hồi nằm ngang Áp suất trường hợp đóng van tức thời : • • • Ống không dãn : = c = Ống dãn : = Tốc độ truyền áp lực : 14 Biện pháp khắc phục Đóng mở khóa van từ từ, tức tránh va đập trực tiếp Dùng ống lớn để giảm vân tốc dòng chảy Dùng vật liệu làm ống có mơmen đàn hồi bé Lắp bình điều tiết đường ống để tháo chất lỏng áp suất vượt trị số định trước làm giếng điều tiết trạm thủy điện Lắp đặt van giảm áp đường ống đẩy,ngay sát bơm Giảm độ dài ống thẳng, thêm ống nối gấp khúc, đoạn ống nối uống cong 15 Biện pháp khắc phục -Giải pháp: lắp nhiệt nhiệt trung gian cho lò -Chức nhiệt nhiệt trung gian: nhiệt lắp để tăng nhiệt độ bão hòa, sinh lò hơi, đến nhiệt độ yêu cầu với lượng nhiệt bổ sung.Trường hợp lò trực lưu, bão hòa gia nhiệt thành nhiệt có độ nhiệt thấp đầu vào Mặt khác, nhiệt trung gian lấy dãn nở tuabin cao áp, mà có nhiệt độ gần nhiệt độ bão hịa, để gia nhiệt lại lò lêm đến nhiệt độ yêu cầu với mục đích nâng cấp hiệu suất tuabin giảm ăn mòn cánh tuabin 16 Biện pháp khắc phục Chu trình lạnh nhiệt 17 Biện pháp khắc phục Chu trình hồi nhiệt 18 Biện pháp khắc phục 19 THANK YOU ! 20 ...NỘI DUNG 1.Khái niệm va đập thủy lực Các phương trình Biện pháp khắc phục Khái niệm Va đập thuỷ lực tượng tăng giảm áp suất đột ngột ống vận tốc dòng chảy... lỏng có áp suất chênh lệch đột ngột dừng đột ngột Khái niệm Phân loại Va đập thủy lực • suất tăng vọt lên dương Va đập thủy lực âm Khi vận tốc lớn ống dừng lại đóng khố cách đột ngột áp • Khi mở... : tốc độ dòng chảy lúc đầu : vận tốc âm chất lưu Đối với trường hợp va đập tồn phần có xảy tượng biến dạng ống = : tốc độ va đập sóng 13 TỔNG KẾT • Phương trình chuyển động cho dịng khơng ổn