Figure 1 - Comparaison du сoup de belier avec un arret des trains (animation est faite avec GIF Animator compose de 4 cadres a des intervalles de 100 ms.).

Selon la conduite des wagons dans le cas propose on peut facilement presenter l'augmentation de la pression, et le proces vibratoire.

1. 1. L'actualite du sujet

L'actualite du sujet dans celui-la que les regimes de transition et les proces d'onde les accompagnant devient la raison de la destruction des conduites, l'armature, la casse des pompes ou d'autres violations du travail normal des engins a pompes. Ainsi, la reduction du danger des chocs hydrauliques permet d'augmenter la securite et l'efficacite du travail des systemes de bonification que dans un plus large plan, augmentera leur competitivite.

2. Les equations principales du choc hydraulique

Le courant isothermique du liquide visqueux serre isotrope homogene dans la conduite, les montants geometriques de qui ne changent pas dans le temps font un lapsus par le systeme suivant des equations differentielles :

1) l'equation du mouvement (comme l'equation appelee de Nav'e-Stoksa)

Ou xi - les coordonnees des sections choisies de comptes;

μ - le coefficient de la viscosite cinematique;

2) l'equation de l'indissolubilite :

Ou, apres le devoilement de la derivee complete nous recevrons l'expression equivalente

3) l'equation d'etat, qui pour les liquides se soumettant a la compression a la loi de Gouka, qui a l'air :

Ou K le module de l'elasticite du liquide.

La decision de ce systeme en trois dimensions des equations differentielles au devoir correspondant de frontiere et les conditions initiales permet de trouver Les champs en trois dimensions de tous les parametres caracterisant le courant examine Les liquides. Cependant la reception de la decision analytique d'un tel systeme meme pour Du courant laminaire il est possible seulement dans les cas les plus simples, de sorte que, La majorite ecrasante des taches techniques demande l'application des numeriques Des methodes. Il est necessaire de marquer que pour les deroulements turbulents, amene Plus haut systeme des equations se renferme a l'aide des formules, qui suivent de Des theories semi-empiriques. A la suite de l'application de ces theories dans les equations Nav'e-Stoksa il y a des constantes supplementaires ou les fonctions, qui peuvent etre trouvees seulement des donnees empiriques [2].

En meme temps dans la plupart des applications de genie (par exemple, a Les comptes des parametres des proces dynamiques dans les systemes de mine hydrauliques) il ne faut pas souvent connaitre la distribution des parametres du flux selon la section de la conduite, а il suffit la noblesse, comme changent les caracteristiques integrales Les courants sur la longueur la conduite. C'est-a-dire on peut la tache reelle en trois dimensions Reduire vers unidimentionnel, a qui inegalement distribue selon la section Les caracteristiques hydrodynamiques et thermiques du flux du liquide sont considerees Changeant dans le temps seulement le long d'une coordonnee - sur la longueur la conduite, а selon sa section tous les parametres sont consideres constants et egal A certains moyennes

2.1 Chocs hydrauliques Directs, la formule Joukovsky

Nous examinerons le cas, quand la culasse se ferme d'apres la loi arbitraire, mais en un temps, plus petit, qu'il faut pour le retour a lui de la premiere onde inverse.

Dans ce cas a la fois apres le debut de la cloture de la soupape dans la conduite apparait l'onde directe de l'augmentation de la pression, qui se repand a l'ecart du reservoir a la vitesse de s Quand au moment du temps t=L/c cette onde arrivera a la section d'entree de la conduite (x=L), apparait l'onde inverse De l'hypotension, qui, en se deplacant a l'ecart de la culasse, eteint entierement l'onde directe. Cette onde inverse s'approchera a la soupape fermee (x=0) aussi dans un temps de t=L/s Ainsi, la periode du temps (L/с + L/с) = 2L/avec du moment du debut de la cloture de la soupape dans le tube apparait l'onde de l'augmentation de la pression, qui se repand a toute la longueur la conduite L, se reflete de sa fin d'entree et en forme de l'onde inverse atteint de la soupape entierement fermee, ayant rembourse l'indignation, cree par l'onde precedente. Cette onde inverse se reflete de la soupape sans remplacement du signe et en forme de l'onde directe de la baisse de la pression avance vers la section d'entree de la conduite, de qui elle se reflete avec le remplacement du signe, et en forme de l'onde inverse, En eteignant la baisse de la pression provoquee par l'onde precedente directe, atteint De la soupape. Ces proces passent aussi pendant le temps 2L/avec, puis tout Le proces se repete. Le temps t = 2L/avec dans le courant de qui dans la conduite existent l'onde directe du changement (les augmentations ou les baisses) la pression et l'onde inverse l'eteignant, c'est-a-dire le temps de la course de l'onde explosive a direct et inverse les directions, s'appelle la phase du choc hydraulique [3].

Pendant toute la premiere phase pres de la soupape existe seulement L'onde decrite par la fonction F. Donc, des n'importe quel moment du temps t <0 pres de la soupape (x=0) a N'importe quelle loi de sa cloture (ouverture) seront justes les equations :

N'importe quelle loi de sa cloture (ouverture) seront justes les equations

Le choc hydraulique apparaissant au fonctionnement de l'armature, l'heure de fermeture (ouvertures) de qui est moins que la phase du coup, s'appelle aux lignes droites. Si l'heure de fermeture (ouvertures) de l'armature est plus grande que la phase du coup, lui S'appelle indirect.

Nous examinerons le cas plus reel du choc hydraulique direct, quand la soupape se ferme non instantanement, а dans le courant d'un certain temps, qui, conformement a la definition du choc hydraulique direct Doit etre moins de temps demande pour le retour a la soupape de la premiere onde inverse. Dans ce cas la pression devant la soupape s'accroitra graduellement du zero jusqu'a (с/g) v0 et ensuite avant l'arrivee de l'onde inverse il restera constant et egal a cette valeur.

2.2 Sur l'applicabilite de la formule de N.E.Joukovsky

La formule Joukovsky, permettant de compter la valeur du saut De la pression (pression) au choc hydraulique direct, est recue de la decision Des equations d'onde, a la conclusion de qui on utilisait la variete des admissions, qui sont mentionnes ci-dessus. De nombreuses experiences selon l'etude du choc hydraulique, accompli par de differents auteurs, ont montre que celle-ci La formule permet assez exactement de compter dans nombre de cas la valeur du saut de la pression (pression). Cependant dans les cas ou les admissions acceptees ne correspondent pas aux caracteristiques reelles du systeme, peuvent avoir lieu znatchi - Les rejets des resultats du compte selon cette formule. Theorique et Les etudes experimentales ont montre que l'influence la plus essentielle sur ces rejets donnent les facteurs suivants :

La deformation radiale et longitudinale du tube;

La dissipation visqueuse de l'energie du flux instable.

2.3 Equations associees du choc hydraulique

Au compte du coup indirect ou en cas de la baisse de la pression du liquide est plus bas que la pression des vapeurs saturees, il est necessaire d'avoir l'integrale totale en forme, ne contenant pas les fonctions arbitraires.

Nous choisirons sur la conduite deux sections arbitraires avec les coordonnees xM et xN. Pour la precision mettons que xM> xN. Nous prendrons en consideration que la fonction F entrant dans l'equation caracterise l'onde directe de l'hydrocoup se repandant a la vitesse avec de la soupape.

Pour la section xM le moment du temps tM et les sections xN et le moment du temps tN l'equation s'inscrira :

A la suite de ces calculs il y a des significations de la pression devant l'armature surelevee a la fin de chaque phase pour tout le temps de sa cloture (ouverture).

4. La conclusion

Le choc hydraulique - le proces complexe, de tenter influencer son cours il faut seulement apres la penetration profonde a la physique du phenomene, l'etude soigneuse de toutes les circonstances de son apparition dans les conditions concretes. Les erreurs a ce stade sont grosses des consequences catastrophiques.

Le modelage du choc hydraulique sur l'ordinateur personnel permet de recevoir les donnees assez sures de comptes par la valeur de l'augmentation de la pression, malgre la multitude d'admissions, de plus les commencants. Quant a l'installation de mine de decharge, le compte de la rupture du flux, qui est tres probable dans la partie superieure de la conduite, n'est pas le facteur definissant de l'amplitude des hesitations.

A titre des moyens de la protection contre les chocs hydrauliques il est rationnel d'utiliser tels, qui ne sont pas lies a la faille de l'eau, puisque dans les conditions des hydrosystemes de mine, comme la plupart d'autres, il est problematique d'assurer l'hermeticite de l'installation sans perte des autres importantes proprietes, par exemple, la sensibilite suffisante. Pour le denoyage de mine il est recommande d'appliquer La diode hydraulique. Pour d'autres systemes il faut produire le choix des moyens de la protection apres l'analyse meticuleuse de leurs particularites technologiques et techniques.