Гидравлический удар


Гидравли́ческий уда́р (гидроудар) — скачок давления в какой-либо системе, заполненной жидкостью, вызванный быстрым изменением скорости потока этой жидкости. Может возникать вследствие резкого закрытия или открытия задвижки. В первом случае гидроудар называют положительным, во втором — отрицательным. Особо опасен положительный гидроудар. При положительном гидроударе несжимаемую жидкость следует рассматривать как сжимаемую. Гидравлический удар способен вызывать образование продольных трещин в трубах, что может привести к их расколу, или повреждению других элементов трубопровода. Также гидроудары чрезвычайно опасны и для другого оборудования, такого как теплообменники, холодильные компрессоры, насосы и сосуды, работающие под давлением.

Гидроударом ошибочно называют ситуацию, когда надпоршневое пространство в поршневом двигателе заполняется жидкостью, которую поршень пытается сжать. Это приводит к внезапной остановке и поломке мотора с существенными повреждениями — излому шатуна или штока, обрыву шпилек головки цилиндра, разрыву прокладки. Правильнее это называть «попадание несжимаемого объекта в рабочий объём двигателя»[1], так как для двигателя не имеет значение, была это жидкость или твердое тело.

Явление гидравлического удара количественно описал в 18971899 г. Н. Е. Жуковский. Увеличение давления при гидравлическом ударе определяется в соответствии с его теорией по формуле:

,

где  — увеличение давления в Н/м²,

Эту формулу можно получить, исходя из закона сохранения импульса[2]: , где  — поперечное сечение трубопровода.