Гидроудар по СП 399.1325800.2018

ViVBim - Инженерные решения

ViVBim

Гидроудар СП399 · вся ширина · ViVBIM

×

Методика расчёта гидроудара по СП 399.1325800.2018

Формула (17) из п.5.6.4 определяет повышение давления P_g (МПа) при гидравлическом ударе:

P_g = 10⁻³ · ρ · V · √[ E_ov / (ρ · (1 + (D_вн·E_ov)/(s·E_t)) ) ]

Физическая сущность

При быстром закрытии задвижки кинетическая энергия потока преобразуется в энергию сжатия жидкости и деформации стенок трубы. Возникает волна повышенного давления, которая накладывается на рабочее давление P_work. Итоговое давление перед задвижкой: P_total = P_work + P_g.

Переменные формулы

ρ — плотность жидкости, кг/м³ (вода ~1000, нефть ~850 и т.д.)
V — средняя скорость течения до закрытия, м/с
E_ov — объёмный модуль упругости жидкости, МПа (характеризует сжимаемость)
D_вн — внутренний диаметр трубы, м (вводится в мм, переводится автоматически)
s — толщина стенки трубы, м (вводится в мм)
E_t — длительный модуль упругости материала трубы, МПа

Откуда взяты справочные данные

Жидкость	ρ, кг/м³	E_ov, МПа
Вода (пресная)	1000	2100
Вода (морская)	1025	2300
Нефть	850	1500
Бензин	750	1100
Керосин	800	1300
Сточные воды	1050	2000

Типы труб: Полимерные (ПЭ, ПВХ, ПП) — E_t ≈ 800 МПа (на основе ГОСТ 18599 и данных производителей). Металлические (сталь, чугун) — E_t ≈ 200 000 МПа (жёсткая стенка).

Детальный расчёт (как это делает калькулятор)

Перевод D_вн и s из мм в метры.
Вычисление знаменателя Z = 1 + (D_вн·E_ov)/(s·E_t).
Подкоренное выражение A = E_ov / (ρ·Z).
Корень √A (скорость ударной волны с учётом деформации).
P_g = 10⁻³·ρ·V·√A.
Полное давление P_total = P_work + P_g.
Перевод в бары (×10) и метры водяного столба (×101,97).

Все вычисления выполняются в реальном времени при изменении параметров (live-режим). Кнопка «Экспорт в Word» формирует подробный отчёт с исходными данными, пошаговыми вычислениями и результатами.

СП 399.1325800.2018 · п.5.6.4, формула (17) · диаметр и толщина в мм

_work+P_g волна

Гидроудар возникает при резком закрытии задвижки. Повышение давления P_g добавляется к рабочему давлению P_work. Итоговое давление перед задвижкой:

P_total = P_work + P_g

Ниже вы можете задать P_work и рассчитать P_g по формуле СП 399.

Жидкость: автоматически устанавливает ρ и E_ov

ρ Плотность жидкости ρ кг/м³

V Скорость течения V м/с

E_ov Модуль упругости жидкости E_ov МПа

P_work Рабочее давление P_work МПа

D_вн Внутренний диаметр D_вн мм

s Толщина стенки s мм

E_t Модуль трубы E_t (длит.) МПа — автоподбор при выборе типа

⏻ Тип трубопровода

Полимерные (ПЭ, ПВХ, ПП) — E_t ≈ 800 МПа Металлические (сталь, чугун) — E_t ≈ 200 000 МПа

Полимерные трубы (низкий E_t) эластичны — гидроудар гасится. Металлические трубы (высокий E_t) — гидроудар максимальный.

Повышение давления (гидроудар) формула (17)

P_g = 0.207 МПа

≈ 2.07 бар

Тип трубы: полимерный 1 МПа = 10 бар · ≈ 21.1 м.в.ст.

Давление перед задвижкой: 1.207 МПа ≈ 12.07 бар · 123.1 м.в.ст.

Детальный расчёт по формуле (17)

Расчёт для металлических и полимерных труб

• Полимерные трубы (ПЭ, ПВХ, ПП-Б): длительный модуль E_t ≈ 600–900 МПа. Низкая жёсткость → деформация стенки, снижение скачка давления. В калькуляторе установлено 800 МПа.

• Металлические трубы (сталь, чугун): E_t ≈ (1,9–2,1)·10⁵ МПа. Высокая жёсткость → гидроудар близок к формуле Жуковского. Установлено 200 000 МПа.

✓ Значение E_t можно корректировать вручную.

ViVBim Footer