Խողովակաշարերում ջրային մուրճը ակնթարթային ճնշման բարձրացում է: Տարբերությունը կապված է ջրի հոսքի արագության կտրուկ փոփոխության հետ։ Հաջորդը, մենք ավելին կիմանանք, թե ինչպես է հիդրավլիկ ցնցումը տեղի ունենում խողովակաշարերում:
Հիմնական մոլորություն
Համապատասխան կոնֆիգուրացիայի (մխոցի) շարժիչի վրա մխոցային տարածության հեղուկ լցման արդյունքը սխալմամբ համարվում է հիդրավլիկ հարված: Արդյունքում մխոցը չի հասնում մեռած կետին և սկսում է սեղմել ջուրը։ Սա, իր հերթին, հանգեցնում է շարժիչի խափանումների: Մասնավորապես, ձողի կամ միացնող ձողի կոտրվածք, գամասեղների կոտրվածք բալոնի գլխում, միջադիրների պատռվածք։
Դասակարգում
Ըստ ճնշման բարձրացման ուղղության՝ ջրային մուրճը կարող է լինել՝
- Դրական. Այս դեպքում ճնշման աճը տեղի է ունենում պոմպի կտրուկ մեկնարկի կամ խողովակի արգելափակման պատճառով:
- Բացասական. Տվյալ դեպքում խոսքը ճնշման անկման մասին է՝ կափույրը բացելու կամ պոմպն անջատելու արդյունքում։
Ըստ ժամանակիալիքի տարածումը և փականի (կամ այլ անջատիչ փականների) փակման ժամանակաշրջանը, որի ընթացքում խողովակների մեջ ձևավորվել է ջրային մուրճ, այն բաժանվում է՝.
- Ուղիղ (լրիվ).
- Անուղղակի (անավարտ).
Առաջին դեպքում առաջացած ալիքի ճակատը շարժվում է ջրի հոսքի սկզբնական ուղղությանը հակառակ ուղղությամբ։ Հետագա շարժումը կախված կլինի խողովակաշարի տարրերից, որոնք գտնվում են փակ փականի առաջ: Հավանական է, որ ալիքի ճակատը բազմիցս կանցնի առաջ և հետընթաց ուղղությամբ: Անավարտ ջրային մուրճով հոսքը կարող է ոչ միայն սկսել շարժվել մյուս ուղղությամբ, այլև մասամբ անցնել փականի միջով, եթե այն ամբողջությամբ փակված չէ:
Հետևանքներ
Ամենավտանգավորը համարվում է ջրի դրական մուրճը ջեռուցման կամ ջրամատակարարման համակարգում։ Եթե ճնշման բարձրացումը չափազանց բարձր է, գիծը կարող է վնասվել: Մասնավորապես, խողովակների վրա առաջանում են երկայնական ճաքեր, որոնք հետագայում հանգեցնում են ճեղքման, փականների խստության խախտման։ Այս խափանումների պատճառով սանտեխնիկական սարքավորումները սկսում են ձախողվել `ջերմափոխանակիչներ, պոմպեր: Այս առումով հիդրավլիկ ցնցումը պետք է կանխվի կամ նվազեցվի: Ջրի ճնշումը դառնում է առավելագույնը հոսքի դանդաղման գործընթացում, երբ ամբողջ կինետիկ էներգիան փոխանցվում է հիմնականի պատերը ձգելու և հեղուկ սյունը սեղմելու աշխատանքին։
Հետազոտություն
Փորձնական և տեսականորեն ուսումնասիրել է երևույթը 1899 թվականին Նիկոլայ Ժուկովսկին։ Հետազոտողը բացահայտել էհիդրավլիկ ցնցումների պատճառները. Երևույթը պայմանավորված է նրանով, որ գիծը փակելու գործընթացում, որով հոսում է հեղուկը, կամ երբ այն արագ փակվում է (երբ փակուղային ալիքը միացված է հիդրավլիկ էներգիայի աղբյուրին), ճնշման կտրուկ փոփոխություն և ձևավորվում է ջրի արագություն. Այն միաժամանակ ամբողջ խողովակաշարով չէ: Եթե այս դեպքում որոշակի չափումներ են կատարվում, ապա կարելի է պարզել, որ արագության փոփոխությունը տեղի է ունենում ուղղությամբ և մեծությամբ, իսկ ճնշումը` թե՛ սկզբնականի համեմատ նվազման և թե՛ մեծացման ուղղությամբ: Այս ամենը նշանակում է, որ տողում տեղի է ունենում տատանողական գործընթաց։ Այն բնութագրվում է ճնշման պարբերական նվազմամբ և աճով։ Այս ամբողջ գործընթացը բնութագրվում է անցողիկությամբ և պայմանավորված է հենց հեղուկի և խողովակի պատերի առաձգական դեֆորմացիաներով: Ժուկովսկին ապացուցեց, որ ալիքի տարածման արագությունը ուղիղ համեմատական է ջրի սեղմելիությանը։ Կարեւոր է նաեւ խողովակի պատերի դեֆորմացիայի չափը։ Այն որոշվում է նյութի առաձգականության մոդուլով։ Ալիքի արագությունը նույնպես կախված է խողովակաշարի տրամագծից: Ճնշման հանկարծակի աճ չի կարող առաջանալ գազով լցված գծում, քանի որ այն բավականին հեշտությամբ սեղմվում է:
Գործընթացի առաջընթաց
Ինքնավար ջրամատակարարման համակարգում, ինչպիսին է ամառանոցը, հորատանցքային պոմպը կարող է օգտագործվել գծում ճնշում ստեղծելու համար: Ջրային մուրճը տեղի է ունենում, երբ հեղուկի սպառումը հանկարծակի դադարում է, երբ ծորակն անջատվում է: Ջրի հոսքը շարժվում է երկայնքովմայրուղի, անկարող է ակնթարթորեն կանգ առնել. Հեղուկի սյունը իներցիայով մխրճվում է սանտեխնիկայի «փակուղու» մեջ, որը գոյացել է ծորակի փակման ժամանակ։ Այս դեպքում ռելեը չի փրկում ջրային մուրճից։ Այն արձագանքում է միայն ալիքին, անջատում է պոմպը փականի փակումից հետո և ճնշումը գերազանցում է առավելագույն արժեքը: Անջատումը, ինչպես ջրի հոսքի դադարեցումը, անհապաղ չէ:
Օրինակներ
Կարելի է դիտարկել մշտական ճնշմամբ և հաստատուն բնույթի հեղուկի շարժում ունեցող խողովակաշար, որտեղ փականը կտրուկ փակվել է կամ դարպասի փականը հանկարծակի փակվել է: Անտառային ջրամատակարարման համակարգում ջրի մուրճը սովորաբար տեղի է ունենում, երբ ստուգիչ փականը բարձր է ջրի ստատիկ մակարդակից (9 մետր կամ ավելի) կամ արտահոսում է, մինչդեռ վերևում գտնվող հաջորդ փականը ճնշում է: Երկու դեպքում էլ տեղի է ունենում մասնակի արտանետում: Հաջորդ անգամ, երբ պոմպը գործարկվի, բարձր արագությամբ ջուրը կլցնի վակուումը: Հեղուկը բախվում է փակ ստուգիչ փականի և դրա վերևում գտնվող հոսքի վրա՝ առաջացնելով ճնշման բարձրացում: Արդյունքը ջրի մուրճն է: Այն նպաստում է ոչ միայն ճաքերի առաջացմանը և հոդերի քայքայմանը։ Երբ ճնշման բարձրացում է տեղի ունենում, պոմպը կամ էլեկտրական շարժիչը (և երբեմն երկու տարրերը միանգամից) վնասվում են: Այս երևույթը կարող է առաջանալ դրական տեղաշարժով հիդրավլիկ շարժիչ համակարգերում, երբ օգտագործվում է կծիկ փական: Երբ արտանետման ալիքներից մեկը արգելափակված է կծիկովվերը նկարագրված հեղուկի առաջացման գործընթացները:
Պաշտպանություն ջրային մուրճից
Լեռնքի ուժգնությունը կախված կլինի հոսքի արագությունից մայրուղու փակումից առաջ և հետո: Որքան ինտենսիվ է շարժումը, այնքան ավելի ուժեղ է հարվածը հանկարծակի կանգ առնելու դեպքում: Հոսքի արագությունը ինքնին կախված կլինի գծի տրամագծից: Որքան մեծ է խաչմերուկը, այնքան թույլ է հեղուկի շարժումը: Այստեղից կարելի է եզրակացնել, որ խոշոր խողովակաշարերի օգտագործումը նվազեցնում է ջրային մուրճի հավանականությունը կամ թուլացնում այն։ Մեկ այլ միջոց է մեծացնել ջրամատակարարումը փակելու կամ պոմպը միացնելու տեւողությունը: Խողովակը աստիճանաբար փակելու համար օգտագործվում են փականի տիպի անջատիչ տարրեր: Հատկապես պոմպերի համար օգտագործվում են փափուկ մեկնարկի հավաքածուներ: Դրանք թույլ են տալիս ոչ միայն խուսափել ջրային մուրճից միացման ժամանակ, այլ նաև զգալիորեն մեծացնում են պոմպի շահագործման ժամկետը։
Փոխհատուցիչներ
Պաշտպանության երրորդ տարբերակը ներառում է կափույր սարքի օգտագործումը: Այն թաղանթային ընդարձակման բաք է, որն ի վիճակի է «մարել» առաջացած ճնշման բարձրացումները։ Ջրային մուրճի փոխհատուցիչները աշխատում են որոշակի սկզբունքով. Դա կայանում է նրանում, որ ճնշման բարձրացման գործընթացում մխոցը շարժվում է հեղուկով, և առաձգական տարրը (աղբյուր կամ օդ) սեղմվում է: Արդյունքում ցնցման գործընթացը վերածվում է տատանողականի։ Էներգիայի ցրման պատճառով վերջինս բավականին արագ քայքայվում է՝ առանց ճնշման զգալի աճի։ Կոմպենսատորը օգտագործվում է լրացման գծում: Գանձվում էսեղմված օդը 0,8-1,0 ՄՊա ճնշման դեպքում: Հաշվարկը կատարվում է մոտավորապես՝ լցնող բաքից կամ կուտակիչից դեպի փոխհատուցիչ ջրի շարժիչ սյունակի էներգիան կլանելու պայմաններին համապատասխան։
