Что такое гидротаран его особенности виды и применение

Что такое гидротаран, его особенности виды и применение

Испокон веков люди искали способы доставки воды из естественных источников к нужному месту. Гидротаран в этом отношении является одним из удачных изобретений. Он имеет несложное устройство и обладает другими преимуществами. При желании такое приспособление можно изготовить самостоятельно.

Что такое гидротаран

Несмотря на грозное название, прибор используется абсолютно в мирных целях, например для полива растений. Это насос определенной конструкции, способный поднимать на высоту воду из текущего потока. При этом не требуется подключение электричества или применение топлива. Главной действующей силой здесь является гидравлический удар.

Характеристики и особенности

Чтобы привести в действие гидротаран воды, необходим перепад высот в месте его установки. Такой, чтобы появилось течение. Поэтому подходящими природными объектами для размещения насоса являются ручьи, реки, водопады.

Насос гидротаран выглядит так

Приспособление может иметь разные габариты. Масса моделей отличается. Она бывает и 15, и 150 кг. Крупные модификации позволяют орошать сразу до 30 га. Существуют разновидности насоса. Можно услышать такие названия, как замкнутый гидротаран, подводный, Марухина, Рогозина.

Устройство и принцип работы

Итак, вода поднимается за счет происходящего в насосе гидроудара. Это явление, когда текущая на скорости жидкость резко останавливается, наткнувшись на препятствие, и давление в трубе мгновенно возрастает. Если посмотреть на схему гидротарана, можно увидеть нагнетательную трубу, расположенную под наклоном.

По ней самотеком движется жидкость от естественного источника. Вода встречает на пути отбойный клапан. Он закрывается, когда динамический напор жидкости доходит до определенного значения. Давление здесь кратковременно, но сильно увеличивается.

Это приводит к подъему воды и ее проходу через еще один клапан гидротарана – напорный. Жидкость попадает в пространство воздушного колпака, а затем по отводящей трубе транспортируется к месту назначения. Когда вода после удара устремляется в обратном направлении от отбойного клапана, тот открывается и цикл повторяется.

Нагнетательная труба достаточно длинная. Она может быть и 10, и 30 метров. Уровень воды в точке ее забора, наверху, и в районе отбойного клапана, внизу, должен иметь разницу от полуметра. От этого показателя зависит производительность насоса.

Плюсы и минусы

Преимущества этого агрегата очевидны:

Для его функционирования не требуются мускульные усилия. В конструкции нет двигателя, работающего на электричестве или бензине. А значит, отсутствуют дополнительные материальные затраты.
Простота применения. Насос-гидротаран достаточно установить один раз, и он будет исправно работать без особого присмотра и обслуживания.
Минимальные условия для приведения в действие такого насоса. Достаточен перепад уровней в несколько десятков сантиметров и небольшой расход воды. Причем она может накапливаться до совершения рабочего цикла. Способностью работать в таких условиях не могут похвастаться другие гидротехнические устройства, такие как турбины, водяные колеса.
Длительная служба. Ее обеспечивает незамысловатая конструкция с минимумом деталей. Устройство может эксплуатироваться до 20 лет или пока не пересохнет питающий водоток.
Несложная сборка. Смонтировать конструкцию можно, не обладая специальными навыками. Единственное, составные элементы должны быть высокопрочными.

Но, наряду с полезными качествами, насос этого типа имеет и существенные недостатки. Из-за них предпочтение чаще отдается электрическим и бензиновым аналогам. Минусов в работе гидротарана несколько.

Во-первых, поток, проходящий через нагнетательную трубу, должен иметь хорошую скорость, как минимум метр в секунду. Поэтому обязателен достаточный перепад высот. Значит, с помощью классического гидротарана не получится забирать воду из пруда, озера или реки с очень спокойным течением из-за незначительного уклона местности.

Установленный гидротаран в реке с уклоном

Во-вторых, за время гидравлического удара вода, находящаяся за отбойным клапаном, должна успеть уйти. Нужно, чтобы после открытия «заслонки» ничто не мешало новой порции жидкости как следует разогнаться. Только при высокой скорости потока клапан снова захлопнется и произойдет очередной гидравлический удар.

Если вода останется, разгон воды будет осуществляться гораздо дольше. Это приводит к потере жидкости, которая могла бы оказаться полезной, и снижению производительности установки. Важно, чтобы отбойный клапан располагался на достаточной высоте по сравнению с местом, куда после него стекает вода.

В-третьих, устройство гидротарана позволяет добывать воду исключительно за счет энергии потока, но в то же время наблюдаются значительные потери жидкости. Ее гораздо больше уходит, чем поднимается для использования по назначению.

В итоге количество получаемой жидкости может оказаться ничтожным. Для более эффективной работы агрегата необходимо правильно рассчитать длину и диаметр нагнетательной трубы, сечения клапанов и другие параметры. Требуется индивидуальная настройка под условия, в которых будет находиться установка.

В-четвёртых, воздух из колпака может растворяться в воде, нагнетаемой вследствие гидравлического удара. Причиной этому является повышенное давление. Необходима подкачка воздуха, которую технически сложно осуществить. Одно из решений – применение в роли такого колпака мембранного гидроаккумулятора.

В-пятых, принцип гидротарана действует только при больших размерах такого оборудования. Протяженность нагнетательной трубы в 10 и больше метров нужна для того, чтобы обеспечить мощный гидроудар после воздействия на отбойный клапан большой массы воды.

Линейные размеры насоса можно уменьшить, применив спиралевидную трубу, но вес не изменится. Нужно учитывать, что чем больше установка, тем толще стенки ее элементов, а сами детали массивней. Это требуется для обеспечения необходимой прочности конструкции.

Ученые предпринимают попытки устранить недостатки насоса в классическом исполнении. Например, ставится задача, как заставить работать гидротаран в стоячей воде, которая содержится в прудах, озерах и колодцах. Этим вопросом задались В. В. Марухин и В. А. Кутьенков. Они решили изменить существовавшую конструкцию – поставили отбойный клапан перед напорным, а место слива заглушили.

В этом случае отпадает необходимость обеспечивать выход всей воды из нагнетательной трубы. Появляется возможность погрузить устройство в стоячую воду. При этом сам пруд или озеро становится питающим резервуаром, а наклон нагнетательной трубы уже необязателен.

Гидротаран с одной ёмкостью большего объёма

Ее можно положить горизонтально, так как рабочее давление создается за счет глубины размещения насоса. Совсем убрать нагнетательную трубу в гидротаране Марухина нельзя. Ее назначение состоит в формировании направленного потока, обособленного от общей водяной массы и дающего гидроудар.

Авторы с помощью расчетов установили, что минимальная глубина, необходимая для работы такого оснащения, – 15 метров. Только при таких условиях будет действовать давление, которое заставит поток двигаться и обеспечит гидроудар.

Еще один изобретатель М. Н. Бурангулов представил научному сообществу свою версию подводного гидротарана – он отличается от аналогов повышенной производительностью. Гидравлический удар здесь используется максимально полно. Этот эффект достигается за счет особого устройства отбойного клапана.

Он состоит из двух дисков, один из которых жестко зафиксирован, а другой имеет возможность поворачиваться вокруг своей оси. Здесь добавлены дополнительные конструкционные элементы – шток, поршень. В такой системе отбойный клапан мгновенно закрывается, что делает удар от водяного столба мощнее, а КПД насоса в целом увеличивается.

Гидротаран Рогозина – еще одна разновидность приспособления для сбора природной жидкости. Особенным успехом разработки изобретателя пользовались в СССР. Рогозин предложил объединить гидротаран с турбиной, к которой подключен электрогенератор. Водоподъемное устройство в этом случае становится также источником энергии.

Турбина, соединенная с гидротараном, работает при таком течении, при котором функционировать самостоятельно она не способна. Но здесь следует особое внимание уделять тому, чтобы проходящая через отбойный клапан вода тут же освобождала место для снова подступившей порции жидкости.

Как и где применяется

Гениальное в своей простоте изобретение предназначено для использования на сельскохозяйственных территориях и в частных хозяйствах. Оно пригодится там, где нет возможности применить водонапорное оснащение, работающее на электричестве или топливе. Задачи, которые позволяет решить гидротаран:

полив сельскохозяйственных культур;
озеленение неплодородных возвышенностей;
обеспечение питьевой водой людей и животных;
наполнение бассейнов и различных резервуаров;
тушение огня пожарными службами;
выработка электроэнергии – если позволяет сила водяного потока.

Гидротаран без электричества подаёт воду на высоту, за счёт гидроудара

Приобрести гидротаран можно, например, за 21 000 р. или за 28 000 р. Определяющими факторами являются габариты оборудования, материалы изготовления, особенности устройства. Зарубежные аналоги могут стоить дороже, но уступать в производительности. Оснащение этого типа также устанавливается на заказ, при этом цена гидротарана нередко договорная.

Гидротаран своими руками

Для самостоятельного изготовления устройства потребуется минимум деталей. Необходимо найти пластиковые трубы и пару клапанов. Диаметр этих элементов зависит от напора водотока. Кроме этого, понадобится пластиковая бутылка. Она будет играть в системе роль расширительного бака.

При изготовлении гидротарана своими руками следует ориентироваться на схему устройства. Для соединения элементов можно применить переходники. Проще же сделать резьбу на трубах и накрутить на нее клапаны. Один будет работать на выпуск жидкости, другой – на впуск. Бутылка герметично прикручивается к одному из отводов.

В заборной части находящейся под уклоном трубы целесообразно установить раструб, чтобы вода улавливалась лучше. Сделанный собственноручно или купленный агрегат поможет с пользой применять воду из находящегося поблизости природного источника. Человеческие усилия при этом будут сведены к нулю.

Как повысить эффективность установки

Производительность устройства напрямую зависит от силы возникающего гидроудара. А она, в свою очередь, определяется рядом факторов. В частности, тем, какие использованы трубы. Их стенки не должны быть эластичными. Иначе объем трубы в месте резкой остановки воды увеличивается, и сила гидроудара снижается.

Если полость, по которой движется жидкость, заполнена воздухом и он не успевает во время выйти, то также не стоит рассчитывать на максимально мощный гидроудар. Задержавшийся воздух выступает в роли амортизатора.

Давление в нем постепенно увеличивается, создается сопротивление движущейся воде, и та замедляет свой ход. Этот принцип оказывается полезным, если нужно защитить от повреждения обычный трубопровод. Но в случае с гидротараном воздух оказывается ненужным препятствием.

И еще два фактора, сдерживающих силу гидравлического удара, – недостаточная скорость движения потока и плавное его перекрытие. Стоит помнить, что при одинаковом расходе воды скорость уменьшается при увеличении диаметра трубы, и наоборот. Как перекрывается движение жидкости, зависит от работы клапана.

Таким образом, мощнейший гидроудар получается при использовании наиболее жесткой и прочной трубы, сильнейшем разгоне потока перед остановкой и резком его перекрытии клапаном. При соблюдении указанных условий гидротаран будет выполнять свое предназначение и обеспечит объект максимально возможным количеством воды.

Источник

Гидротаран – самодействующий энергонезависимый водяной насос

Гидротаран (гидравлический таран) – это несложный и остроумный механизм, который, не нуждаясь в источнике энергии и не имея двигателя, поднимает воду на высоту нескольких десятков метров.

Описание гидротарана:

Он может месяцами непрерывно работать без присмотра, регулировки и обслуживания, снабжая водой небольшой экопосёлок, родовое поселение, общину или ферму.

В основе работы гидравлического тарана лежит так называемый гидравлический удар — резкое повышение давления в трубопроводе.

Принцип действия гидротарана:

Ниже на рисунке изображена принципиальная схема гидротарана.

1. Питающая труба
2. Отбойный клапан
3. Напорный клапан
4. Воздушный колпак
5. Напорный трубопровод
6. Устройство забора воды

Питающая труба (1) имеет относительно большую длину. Высота уровня воды в месте её забора и в месте установки отбойного клапана должна быть не менее 0,5 м (от перепада напрямую зависит производительность и высота напора).

Гидравлический таран работает следующим образом. При открытом отбойном клапане (2) вода, двигаясь по питающей трубе (1), сливается наружу. При достижении определенной скорости потока, вода подхватывает отбойный клапан (2) и ускоренно перемещает его верх. Клапан (2) резко перекрывает поток воды. Передние слои воды, упираясь в клапан (2), останавливаются, в то время как остальные слои столба воды в питающей трубе (1) по инерции продолжают движение. Вследствие этого, происходит резкое повышение давления в зоне отбойного клапана (2), и весь столб воды в трубе (1) останавливается. Процесс повышения давления в трубе (1) сопровождается упругим сжатием воды. После остановки воды в трубе (1) возникает обратная, отраженная волна давления в сторону устройства забора воды (6), приводящая к понижению давления у отбойного клапана (2), вплоть до разряжения. Отбойный клапан (2) открывается, и процесс повторяется снова. В моменты повышения давления в области отбойного клапана (2) вода через напорный клапан (3) поступает в полость воздушного колпака (4) или, иначе, пневмогидроаккумулятора. Далее вода, практически без пульсации, по напорному трубопроводу (5) поступает к месту назначения.

Описанное явление, когда разогнанный массивный столб воды в длинной питающей трубе (1) ударяет по внезапно закрытому отбойному клапану (2), называют гидравлическим ударом.

Конструкция гидротарана “Качалыч”:

1. Питающая труба
2. Корпуса отбойного и напорного клапанов
3. Воздушный колпак
4. Напорный клапан
5. Клапанный узел
6. Скоба крепления
7. Отбойный клапан

Преимущества гидротарана:

– длительный срок службы,

– лёгок в использовании и неприхотлив в обслуживании,

– работает без топлива, электричества, газа и ручной силы, экономит финансы в колоссальных объёмах,

– может обеспечивать хозяйство до одного миллиона литров воды в год.

Применение гидротарана:

Гидротараны устанавливаются на реки, ручьи, водопады и ключи, а также на любые скопления воды, где есть возможность установить запруду с перепадом высоты от 0,5 метров.

Самодействующие насосы-гидравлические тараны не предназачены для колодцев, скважин и озёр!

Технические характеристики гидротаранов “Качалыч”:

ПАРАМЕТРЫ / МОДЕЛЬ	“Качалыч” ГТ-01-40/½″	“Качалыч” ГТ-03-32/½»
Рабочий перепад высот (м)	1 — 8	0,5 — 3
Рекомендуемый перепад высот (м)	1,5 — 5	0,5 — 1,5
Производительность, подъём воды (напор) на высоту 15м, перепад 1,5м (л/сутки)	2000	1200
Максимальный напор (при нулевой производительности), перепад 1,5м (м)	40	25
Диаметр напорной трубы ПНД SDR 11 (мм)	40	32
Гарантированный срок эксплуатации	2 года	2 года
Срок службы (при рекомендуемом обслуживании)	до 20 лет	до 10 лет
Особенности	— Большая прочность и долговечность	— Малая цена при оптимальной производительности
Особенности	— Работа в большом диапазоне перепадов высот	— Хорошая работа при малом перепаде высот

Примечание: описание технологии на примере гидротарана “Качалыч”.

гидротаран своими руками
гидротаран купить
гидротаран замкнутого цикла
гидротаран своими руками замкнутого цикла
гидротаран в стоячей воде
гидротаран видео
гидротаран чертеж
гидротаран колодце
гидравлический таран своими руками
устройство гидротарана
чистопольский с д книга гидравлические тараны
гидротаран своими руками чертежи
гидротаран марухина кутьенкова
гидротараны своими руками видео
гидротараны расчет
насос гидротаран своими руками
гидротаран генератор
гидротаран своими руками замкнутого цикла видео
гидравлические тараны большой производительности кобылянский
гидротаран без сброса
гидравлический таран купить
гидротаран сегодня марухина чертежи 2016 год
гидротаран купить украина
гидротаран производительность
купить подводный гидротаран
гидротаран мухина прототип
комплекс гидротаран
гидротаран в колодце с водой видео
гидротаран его характеристики
устройство клапанов гидротарана
явление гидротарана
что такое гидравлический таран видео

Источник

Гидравлический таран

Ещё в прошлом веке изобретено простенькое устройство для автоматического полива растений водой из реки.
Человечество столетиями использует силу падающей воды в различных механических устройствах и, в том числе, для получения электрической энергии. Гидростанции, построенные на некоторых реках, непрерывно работаю десятки лет. Видимо поэтому, большинство людей отрицают даже возможность существования или создания принципиально нового энергоисточника «от воды».

С обывательской точки зрения, преобразование потенциальной энергии воды в кинетическую (необходимую, чтобы что-то вращалось), происходит само собой. Для этого достаточно использовать природную разницу высот реки или искусственно ее создать там, где это возможно. При этом всем понятно, что вода должна течь обязательно вниз, то есть по уклону. Ясно и то, что сила воды зависит от перепада высот течения. Давно существует целая наука «гидроэнергетика» об использовании энергии падающей воды.

Однако Природа подарила нам в падающей воде не только источник бесплатной энергии, но и простейший способ преобразования естественной гравитационной энергии. Ведь с точки зрения физики, потенциальная энергия воды и есть аккумулированная в ней гравитационная энергия. Этот способ является, прежде всего, физическим явлением. Раз так, то следует вспомнить, что в окружающем нас зеркально симметричном мире каждое физическое явление существует, как бы в двух взаимно противоположных формах.
Например, кроме отрицательного электрического заряда существует заряд положительный. У протона имеется его антипод — антипротон. Наряду с магнитным притяжением существует и магнитное отталкивание. Есть геометрическая симметрия. Наконец, существуют даже антивещество. Поэтому логично ожидать, что потенциальную энергию воды можно использовать не только для ускорения движения воды при ее падении, но и для ее подъема. Иными словами, как антипод известному способу преобразования энергии, основанному на использовании падающей воды, должен существовать и другой — неизвестный способ преобразования, позволяющий также просто и естественно, без подвода какой-либо внешней энергии, поднимать воду. И, оказывается, путь к поиску такого способа преобразования, был намечен давно.
Еще в 1775 году, в одном из английских журналов появилась статья Джозефа Уайтхеста (J.Whitehurst) с описанием прибора, изобретенного и выполненного им в 1772 году. Прибор позволял осуществлять подъем воды с небольшой высоты на значительную без подвода какой-либо дополнительной энергии, лишь за счет использования потенциальной энергии воды. За счет, так называемого,
явления «гидравлического удара». Но прибор не мог тогда работать полностью автоматически. Этот недостаток был устранен в 1776 году изобретателем воздушного шара французом Монгольфье (J.Montgolfier). В 1797 году им был получен патент на изобретение. Интересно, что в том же году патент на подобное устройство получил в Англии M.Bulton. В 1809 аналогичный патент получили в Америке изобретатели Церни и Халлет (J.Cerneay, S.Hallet). А уже в 1834-м американец Страубридж (H.Strawbridge) запустил промышленный вариант подобного аппарата в массовое производство. Однако в настоящее время считается, что изобретение сделанное именно французом J.Montgolfier является устройством, получившим впоследствии название «гидравлический таран».

Его работа происходит следующим образом: вода из питательного бака 1 поступает по нагнетательной трубе 2 к открытому ударному клапану 3 и под напором h вытекает наружу с возрастающей скоростью. При некоторой скорости воды давление на ударный клапан превышает силу, удерживающую клапан в открытом состоянии (например, силу пружины), закрывает его и преграждает выход воде наружу. Происходит резкая остановка движущейся воды и, так называемый, «гидравлический удар». В пространстве нагнетательной трубы от ударного клапана 3 до нагнетательного клапана 5 давление воды почти мгновенно поднимается до величины, соответствующему напору H. В результате открывается нагнетательный клапан. Однако на повышение давления вода затрачивает только часть своей скорости. А с оставшейся скоростью она через открывающийся при этом клапан поступает в воздушный колпак 4. Возникшая от клапана 3 волна «гидравлического удара» за некоторое время движения по трубе 2 достигает бака 1 и, отражаясь там от невозмущенной воды, начинает двигаться опять к ударному и нагнетательному клапану, снижая при этом скорость. Таких отражений происходит несколько. За время многочисленных отражений волны, оставшийся объем воздуха в воздушном колпаке сжимается до давления, соответствующему напору H. В свою очередь, вода из колпака под тем же давлением по отводящей трубе 6, поступает на высоту H к потребителю. За счет таких отражений начальная скорость воды в питательной трубе через некоторое время полностью затрачивается на поддержание в трубе повышенного давления. После чего давление воды под клапанами падает чуть ниже атмосферного. В результате, существующее повышенное давление в воздушном колпаке закрывает нагнетательный клапан, а низкое давление под ударным клапаном и механизм открытия (например, сжатая пружина) позволяет ударному клапану открыться. Так вся схема автоматически приходит в исходное состояние. Процесс повторяется вновь. В итоге, при определенной культуре изготовления деталей, вода может подниматься на расчетную высоту H автоматически непрерывно много лет. Движущиеся части тарана — два клапана, проектируются так, что повышение давления в питательной трубе закрывает ударный и открывает напорный клапан, а понижение давления действует в обратном порядке. При этом весь смысл работы устройства заключается в том, что оно поднимает объем воды qH на высоту H, используя энергию объема воды q, находящейся на высоте h. Своей оригинальностью и простотой работы «гидравлический таран» некоторое время сильно привлекал ученых теоретиков и практиков. В течение XIX столетия было выполнено много теоретических исследований «гидравлического тарана», но до конца 1900 года все они упирались в неизвестность теории «гидравлического удара» в трубах и поэтому не давали правильных результатов. Еще в 1804 году Эйтелвейн (Eitelvein) (Германия) поставил более 1000 опытов и опубликовал ряд эмпирических выводов и формул, большинство которых, как выяснилось уже тогда, было не пригодно для проектирования. Хотя факт существования явления «гидравлический удар» был известен еще в XVIII веке, теория этого явления была разработана впервые русским ученым Николаем Жуковским. Свои теоретические выводы профессор Жуковский проверил и подтвердил специальными опытами в 1897-1898 годах. В 1898 году его теория была впервые опубликована в «Бюллетенях Политехнического общества».
В 1901 итальянский инженер Алиеви (Alievi) опубликовал практически ту же теорию
«гидравлического удара», но применительно к трубопроводам различных силовых установок. Однако опыты, проведенные самим Жуковским и, позднее, другими исследователями в разных странах, полностью подтвердили правильность основных положений именно его теории. Но и она, после опубликования, не получила широкого освещения и признанания. Исследователи и энтузиасты «гидравлического тарана» из года в год по-прежнему ставили эксперименты и находили для своих целей разные не обобщенные эмпирические формулы. В Америке, Австралии и в ряде других западных стран «гидравлический таран», как устройство, способное бесплатно качать воду на высоту, получил развитие в мелиорации и для различных бытовых нужд под названием «ram-pump». В этих государствах и сейчас существует несколько десятков малых компаний, специализирующихся на производстве и продаже «ram-pump». Многие из них при инсталляции своих механизмов используют исключительно собственные формулы. В Интернете, через различные поисковые системы, при вводе слов «гидравлический таран» или «ram-pump», можно найти не только такие компании, но и большое количество публикаций на эту тему.

taran1

Рис. 1. Схема гидравлического тарана и принцип его работы

Несложный и остроумный механизм — гидравлический таран, не нуждаясь в источнике энергии и не имея двигателя, поднимает воду на высоту нескольких десятков метров. Он может месяцами непрерывно работать без присмотра, регулировки и обслуживания, снабжая водой небольшой поселок или ферму.

В основе работы гидротарана лежит так называемый гидравлический удар — резкое повышение давления в трубопроводе, когда поток воды мгновенно перекрывается зас лонкой. Всплеск давления может разорвать стенки трубы, и, чтобы избежать этого, краны и вентили перекрывают поток постепенно.

Гидравлический таран работает следующим образом (рис. 1). Из водоема 1 вода по трубе 2 поступает внутрь устройства и вытекает через отбойный клапан 3. Скорость. потока нарастает, его напор увеличивается и достигает величины, превышающей вес клапана. Клапан мгновенно перекрывает поток, и давление в трубопроводе резко по вышается — возникает гидравлический удар. Возросшее давление открывает напорный клапан 4, через который вода поступает в напорный колпак 5, сжимая в нем воздух. Давление в трубопроводе падает, напорный клапан закрывается, а отбойный — открывается, и цикл повторяется снова. Сжатый в колпаке воздух гонит воду по трубе б в верхний резервуар 7 на высоту до 10—15 метров.

Первый гидравлический таран построили в городе Сен-Клу под Парижем братья Жозеф и Этьен Монгольфье в 1796 году, через 13 лет после своего знаменитого воздушного шара. Теорию гидравлического тарана создал в 1908 году Николай Егорович Жуковский. Его работы позволили усовершенствовать конструкцию этого устройства и повысить его кпд.

Гидравлический таран настолько прост, что его можно без труда изготовить самостоятельно, почти полностью собрав из готовых деталей, применяемых в водопроводных сетях. Недостающие детали требуют несложных токарных и сварочных работ.

taran2

Рис. 2. Детали конструкции гидравлического тарана.

Основным элементом устройства (рис. 2) служит стальной или чугунный тройник 1 (а еще лучше — крестовое соединение, тогда четвертое, нижнее, отверстие закрывают резьбовой заглушкой) с внутренней резьбой 1 1/2 — 2 дюйма . В тройник ввинчивают переходные ниппеля («бочонки») 2 с длинной наружной резьбой—сгонами. К одному сгону подсоединяют подводящий трубопровод диаметром не менее 50 мм и длиной не более 20 метров . Ко второму

— подсоединяют колено (уголок) 3 так, чтобы при установке тарана его свободный торец был горизонтальным: на нем будет смонтирован отбойный клапан. На третьем ниппеле монтируют напорный колпак с клапаном. Все резьбовые соединения перед сборкой очищают металлической щеткой от грязи и ржавчины и обматывают паклей.

Напорный колпак 4 делают из отрезка металлической или пластмассовой трубы диаметром 15—20 сантиметров. Его объем должен быть примерно равен объему подводящего трубопровода. Торцы трубы закрывают крышкой 5 и переходным фланцем 6 с резиновыми прокладками 7 и 7а (кольцо). Колпак стягивают стальными шпильками 8.

Напорным клапаном может служить обратный клапан, выпускаемый для водяных насосов итальянской фирмой «Бугатти» (с внешней резьбой 1 1/2 дюйма) и немецкой фирмой «Ценнер» (диаметром от 15 до 40 мм ) — они продаются в магазинах сантехнического оборудования, самодельный клапан-лепесток из куска листовой резины или сливной клапан от туалетного бачка. Конструкция клапана определит размеры и форму переходного фланца, место и способ крепления напорной трубы 9 диаметром 1/2 дюйма. Варианты конструкции показаны на рисунке.

Отбойный клапан собран из двух деталей: корпуса 10а и заслонки 106.Корпус вытачивают из стали или из бронзы. В верхней его части просверлено отверстие диаметром 15 — 20 мм . Внутренняя полость заканчивается конусом с углом порядка 45°. Корпус клапана навинчивается на сгон ниппеля 2. Стальная или бронзовая заслонка имеет форму двойного усеченного конуса диаметром 20—25 мм и массой 100—150 г. Верхний конус заслонки должен иметь тот же угол, что и полость корпуса: только тогда клапан сможет мгновенно перекрыть поток, создав гидравлический удар. В верхнюю часть заслонки ввернуты три центрирующие спицы так, чтобы они входили плотно, но без трения в верхнее отверстие корпуса. В нижнюю — ввернут винт. Настраивают гидравлический таран, меняя массу заслонки.

Для этого на нижний винт надевают свинцовые шайбы. Для запуска гидротарана достаточно приподнять заслонку, давая воде свободно вытекать через отбойный клапан.

Впускное отверстие подводящего трубопровода необходимо оборудовать простым фильтром, защищающим гидротаран от грязи, и заслонкой, перекрывающей воду на зиму. Чтобы слить воду из корпуса тарана и колпака, через нижнее отверстие вводят спицу, открывая ею напорный клапан. Гидравлический таран можно установить стационарно или сделать съемным, предусмотрев отводной канал для воды, текущей из отбойного клапана.

С появлением и развитием такой науки, как гидрогазодинамика, на протяжении многих
этих лет в различных странах (там, где о «гидравлическом таране» помнили), для объяснения происходящих процессов и поиска оптимальных характеристик, предпринимались многочисленные попытки точного решения существующих основных гидродинамических уравнений. Однако такое решение для неустановившегося или, как принято говорить, «нестационарного» потока, каким является процесс течения воды в «гидравлическом таране», возможно только численными методами, требующими знания многих заранее неизвестных данных. Поэтому такие попытки не имели успеха.
Это подтверждается тем, что в разные годы было получено множество различных патентов на модернизацию этого устройства, которые не касались изменения или усовершенствования самого принципа его работы. Однако, теории «гидравлического тарана», изложенной в работе Чистопольского, при ее внимательном рассмотрении вполне достаточно, чтобы понять — какие факторы и параметры влияют на работу «гидравлического тарана», а также для всестороннего анализа. Именно эта теория,
многократно подтвержденная на практике и существенно дополненная авторами, лежит в основе доказательства существования иной гидродинамической схемы разгона воды,
то есть доказательства существования иного водоподъемного устройства, у которого вообще может отсутствовать какой-либо слив воды.

Источник изобретения — теория «тарана»

Представим себе присоединенную к основанию резервуара с водой закрытую с двух сторон трубу, у которой с одной стороны имеется глухое дно, а с другой (там, где резервуар с водой), установлена сдерживающая воду тонкостенная мембрана. При определенном давлении воды мембрана прорывается, и в трубу из резервуара устремляется поток воды с увеличивающейся скоростью. Если в трубе отсутствует воздух (или каким-либо образом свободно вытесняется водой), то при достижении водяным потоком дна трубы (либо существенного сужения в конце трубы), возникнет тоже явление «гидравлического удара».
Так же как в «гидравлическом таране», при наличии у дна трубы открывающегося при определенном давлении клапана, процесс «гидравлического удара» начнет обеспечивать ту же накачку. «Ударная волна» с зоной повышенного давления пойдет навстречу водяному потоку, растягивая избыточным давлением стенки трубы и обеспечивая этим поступление воды через нагнетательный клапан. Отразившись от находящейся в резервуаре воды, «ударная волна» двинется назад — ко дну трубы. При движении «ударной волны» в сторону нагнетательного клапана, так же как и в «гидравлическом таране», в зоне от входа трубы до фронта «ударной волны» будет наблюдаться понижение статического давления.
Такое движение (с периодическим увеличением и понижением давления) многократно повторится до тех пор, пока столб воды в трубе, не исчерпает свою кинетическую энергию. При этом за определенное время в колпак 4 поступит определенное количество воды. Такой же процесс будет происходить, если вместо мембраны на входе в трубу установить, как это показано на Рис.2 открывающийся клапан 3.

(Рис.2) Принципиальная схема нового водоподъемного устройства

Однако если этот клапан сделать «обратным» (то есть закрывающимся со стороны трубы 7), при соприкосновении с первой «ударной волной», двигающейся
навстречу потоку воды и создающей за собой зону повышенного давления, он получит тенденцию закрыться (от действия разницы давления). При этом начнет перекрывать протекающий через него водяной поток. Наше исследование такой гидродинамической схемы, введение в теорию механизма открытия и закрытия клапанов с учетом их инерционности, показывает, что при определенной конструкция клапана 3 и определенных исходных параметрах, клапан успеет не только закрыться
от первой волны, но останется закрытым, пока действует избыточное давление в трубе 7 под нагнетательным клапаном 5. В итоге, могут создаться условия, когда клапан на некоторое время полностью отсечет водяной поток. При этом отсеченный столб воды в трубе 7, набрав определенную скорость, обязан продолжить свое движение в колпак 4 уже по инерции. Таким образом, сила напора для закачки воды в колпак может быть заменена эквивалентной силой инерции. Однако в отличие от
«гидравлического тарана», каждая порция воды, закаченная в колпак, должна вызывать невосполнимые потери массы всего столба воды (поскольку клапан 3 закрыт). Вследствие этого в трубе 7, со стороны закрытого клапана 3, с момента начала движения первой отраженной от него «ударной волны», должна появиться зона разряжения с давлением близким к нулю. В ней может находиться только некоторая малая часть растворенных в воде газов.
Итак, в результате закачки воды в колпак, разность начальной и конечной кинетической энергии перейдет в потенциальную энергию поступившей в колпак воды (как и в «гидравлическом таране»). При этом избыточное давление в колпаке должно запереть нагнетательный клапан, а почти полное отсутствие давления в трубе 7 при разрушении столба воды (если таковой еще в трубе останется), должно открыть клапан 3, находящийся под статическим напором воды со стороны трубы 2. Через открывающийся клапан 3 в трубу 7 опять начнет поступать вода, объем которой за время поступления в точности будет равняться объему зоны «нулевого» давления или, как принято говорить в гидрогазодинамике, зоны «отрыва». При этом параметры воды в трубе при смешении будут определяться соответствующими законами сохранения энергии и импульса.

Источник

Устройство «гидравлического тарана»

Просто и удобное устройство для полива речной водой, засаженных чем-либо угодий, было придумано человеком еще в прошлом столетии.
Люди уже веками применяют энергию падающей воды в своих механических изобретениях, а так же и для получения электроэнергии. Непрерывный цикл работы имеется у гидростанций, которые простроены на некоторых крупных реках. Из-за скептических суждений, многие люди полагают, что создание принципиально новых устройств получения энергии от воды уже невозможно.

Со стороны обыкновенного человека, происходящее превращение энергии воды потенциальной в кинетическую, которая необходимо для вращения чего-либо, происходит без непосредственного участия людей. Ведь для такого преобразования достаточно применить природную или же созданную искусственно разницу высот реки. Всем так же предельно ясно, что вода должна направляться именно вниз, по уклону. Понятно и то, что в зависимости от перепада высоты течения будет меняться и сила воды. О применении энергии падающих вод уже давно создана наука – «гидроэнергетика».

Однако, помимо источника бесплатной энергии от падения воды, «матушка» Природа одарила нас очень простым методом изменения трансформации энергии гравитации. Согласно законам физики, аккумулированной гравитационной энергией воды является ее потенциальная энергия. Все знают, что окружающий мир зеркально симметричен и всякие физические явления существуют в двух противоположных друг другу формах. Например, наряду с отрицательно заряженными частицами существуют и положительно заряженные; есть магнитное притяжение и отталкивание. Следовательно, очень вероятно и возможность использования потенциальной энергии воды не только для ускорения при ее падении, но и при поднятии. То есть, при существовании уже известного преобразования энергии, который основан на падении воды, должен быть и другой – никому не известный метод трансформации, который позволил бы без затраты дополнительной энергии поднимать воду. Как обнаружили ученые, путь к получению данного метода преобразования был намечен еще в 1775 году в статье Джозефа Уайтхеста о его новом изобретении, с описанием устройства. Созданный изобретателем еще в 1772 году, прибор давал возможность подъема воды с маленькой на более значительную, без применения дополнительных энергоресурсов, а благодаря «гидравлическому удару» и высвобождающейся от него потенциальной энергии. Однако, изобретение не могло работать полностью в автоматическом режиме и в 1776 году этот недостаток был устранен создателем воздушного шар жителем Франции – Монгольфье. В 1797 году ученый запатентовал на данное изобретение. В этом же году, на очень схожее устройство получил патент англичанин Балтон, затем в 1809 году американские ученые Церни и Халлет получили свой аналогичный потент. В 1834 же году американцем Страубриджом был запущен промышленный образец данного изобретения для массового производства. Получившее впоследствии название «гидравлический таран» все же признается изобретением именно француза Монгольфье.

Работа «гидравлического тарана» состоит в следующем: из питательной емкости(1) вода поступает в открытый ударный клапан(3) через нагнетательную трубу(2) и течет наружу с увеличением скорости. На некоторой скорости воды нагрузка на ударный клапан превосходит силу, которая удерживает клапан в открытом положении (такой силой может выступить сила пружины), заграждает вытекание воды наружу, замыкая его. В результате и получается «гидравлический удар», создаваемый из-за резкой остановки движущейся воды. В нагнетательной трубе(3) и до нагнетательного клапана(5) практически мгновенно возрастает до величины напора(Н) давление воды. Происходит открытие нагнетательного клапана. Некоторую часть скорости вода тратит на создание давления, а с оставшейся течет в воздушный колпак(4) через открытый клапан. Возникающая от клапана(3) волна, двигаясь по трубе(2) возвращается в бак(1), а затем там, отражаясь от спокойной воды, снова двигается в ударный и нагнетательный клапаны. Данных отражений зачастую бывает несколько. В период многочисленных отражений волн, происходит сжатие в воздушном колпаке остающегося объема воздуха до давления напора(Н). В это же время, с сохранением того же давления, вода по отводящему патрубку(6) доставляется на высоту(Н) к пользователю. Через определенный период времени первоначальная скорость воды благодаря таким отражениям полностью обеспечивает поддержание в водопроводе необходимого давления. Затем давление жидкости под клапанами спадает до атмосферного. Благодаря этому завышенное давление воздушного колпака перекрывает нагнетательный клапан, а низкая нагрузка на ударный клапан и устройство открытия открывает данный клапан. После этого весь механизм автоматически приводится в исходное состояние, а процесс может повторяться заново. Как итог, при правильном производстве всех деталей, мы получаем возможность поднятия воды на необходимую высоту(Н) автоматически на протяжении многих лет. Клапаны, которые являются движущимися частями тарана, разрабатываются таким образом, чтобы при повышении давления закрывать ударный и открывать напорный клапаны, а процесс понижения давления действовал бы на них в обратном порядке. Смысл принципа работы изобретения заключается в поднятии некого объема воды(qH) на определенную высоту(Н), за счет энергии находящегося на высоте(h) объема воды(q). Это устройство привлекало своей простотой и необычностью долгое время умы теоретиков и практиков. На протяжении Х|Х века было произведено большое количество теоретических исследований, однако они не давали верных результатов из-за отсутствия знаний в области «гидравлического удара» до окончания 1900 года. Немецкий ученый Эйтелвейн за 1804 год провел почти 1000 опытов, опубликовав большое количество выводов и формул, правда, далеко не все из них были пригодны для проектирования. Хотя существование самого явления «гидравлического удара» было известно еще в восемнадцатом веке, теорию которого впервые разработал русский ученый Николай Жуковский. Проверил и подтвердил свою теорию Жуковский в специальных опытах, которые проводил с 1897 по 1898 годы. В 1898 году в издание «Бюллетени Политехнического общества» впервые опубликовали статьи русского профессора. В 1901 году эту теорию публикует итальянец Алиеви, однако уже применительно к трубопроводам разных силовых установок. Однако эти публикации не нашли всеобщего признания. Ученые и энтузиасты продолжали ставить различные опыты и вычисляли разнообразные формулы, которые не были обобщены между собой. Во многих западных странах «гидравлический таран», как устройство бесплатной перекачки воды на высоту, начали использовать в мелиорации и для разнообразных хозяйственных нужд. Так же присвоили устройству новое имя – «ram-pump». Даже в настоящее время существует много фирм, которые производят и продают «ram-pump», многие из которых при создании своих механизмов применяют собственные же формулы. Во всемирной сети с помощью различных поисковых систем можно отыскать не только фирмы, производящие и продающие «гидравлические тараны», но и в большом количестве различные статьи на эту тематику.

Рисунок 1 – Рисунок и схема работы «гидравлического тарана»

Очень простой, но в тоже самое время и «хитрый» механизм — «ram- pump», совершенно не нуждается в дополнительных источниках энергии и способен поднимать воду на несколько десятков метров. Устройство может целыми месяцами эксплуатироваться без присмотра, не требуя ни регулировки, ни обслуживания.

Работа гидротарана основана на так называемом гидравлическом ударе, то есть резком повышении давления в трубопроводах, когда заслонка резко перекрывает идущий поток воды. Чтобы избежать разрыва трубопровода, который может произойти из-за большого давления, перекрывается поток постепенно кранами и вентилями.
Принцип работы гидротарана представлен на рисунке 1.
Из водоема (1) по подводящему трубопроводу (2) внутрь поступает вода, которая затем вытекает через отбойный клапан (3). Скорость движения потока будет нарастать, будет увеличиваться напор и достигнет величины, которая превысит вес клапана. Из-за этого клапан перекроет движущийся поток, что приведет к увеличению давления в трубе – возникнет гидроудар. Давление, которое выросло, откроет напорный клапан (4) и через него вода начнет поступать в напорный колпак (5), производя сжатие в нем воздуха. Давление постепенно в трубопроводе начинает снижаться, закрывая тем самым напорный клапан, в свою очередь начнет открываться отбойный. Процесс повторится снова. Находящийся под давлением воздух будет гнать по трубе воду в верхнее хранилище (7), находящееся на высоте от 10 до 15 метров.

Первыми создателями гидротарана были изобретатели знаменитого воздушного шара братья Этьен и Жозеф Монгольфье, который был создан в городе Сен-Клу недалеко от Парижа в 1796 году. Саму теорию гидротарана в 1908 году разработал Николай Жуковский, работы которого способствовали модернизации конструкции этого устройства и повышению коэффициента полезного действия.
Схема конструкции гидротарана настолько на столько проста, что данное устройство можно абсолютно спокойно создать самостоятельно, собрав весь механизм из применяемых в водопроводе деталей. Создание деталей, которых не хватает для полноценной работы устройства, затребует незначительного применения токарного и сварочного оборудования.

Рисунок 2 Элементы конструкции гидротарана

Основной деталью устройства (рисунок 2) будет являться тройник, сделанный из стали или чугуна (лучшим вариантом будет применение крестового соединения, с закрытием нижнего заглушкой), имеющий внутреннюю резьбу 1 — 2 дюйма. В тройник вкручиваются переходные ниппеля (2), имеющие длину наружной резьбы в виде сгона. К первому присоединяют трубопровод, который подводит воду и имеющий минимальный диаметр 50 миллиметров и максимальную длину в 20 метров. К другому – присоединяют колено (3) с условием, чтобы далее при установке гидротарана его незанятый торец стоял горизонтально, для последующей монтировки на нем отбойного клапана. На третьем сгоне устанавливают напорный колпак совместно с клапаном. Прежде чем собрать всю конструкцию необходимо резьбовые соединения очистить щеткой по металлу от грязи и ржавчины, а затем обмотать для герметизации паклей.
Напорный колпак (4) можно изготовить из обрезка трубы (металлической или пластмассовой) с диаметром 15-20 сантиметров. Объем напорного колпака должен быть приблизительно равен объему в подводящем трубопроводе. Отверстия трубы закрываются крышкой(5) и переходной закраиной(6) с резиновыми прокладочками(7) и кольцеобразной(7а). Колпак крепят выполненными из стали шпильками(8).

В роли напорного клапана может применяться обратный клапан итальянского водяного насоса фирмы «Бугатти» и немецкого производителя «Ценнер», которые продаются во многих сантехнических магазинах. Так же можно самому сделать клапан-лепесток из обыкновенного кусочка листовой резины или использовать сливной клапан туалетных бачков. Конструкция клапана определяет форму и величину переходного фланца, является ориентиром при выборе места и способа крепления напорной трубы(9). Различные варианты возможной конструкции показаны на рисунке.
Отбойный клапан состоит из корпуса(10а) и заслонки(10б). Корпус вытачивается из стали или бронзы. Сверху проделано отверстие с диаметром от 15 до 20 миллиметров. Полость внутри заканчивается конусом, имеющим приблизительный угол в 45 градусов. Корпус клапана соединяется со сгоном ниппеля(2). Заслонка, выполненная из стали или бронзы в форме усеченного конуса, имеет массу 100-150 грамм и 20-25 миллиметром в диаметре. Для создания гидравлического удара клапан должен мгновенно перекрывать поток воды, а для этих целей верхний конус у заслонки обязан иметь такой же угол, который на полости корпуса. В верхней части имеются центрирующие спицы, которые ввернуты плотно, но без трения с верхним отверстием корпуса. В нижней части ввернут винт. Настраивается гидротаран изменением массы заслонки за счет одевания на винт свинцовых шайб. Чтобы запустить гидротаран, необходимо приподнять заслоночку, чтобы предоставить свободное вытекание воды из отбойного клапана.

Для защиты всего механизма от грязи на гидротаран лучше поставить на впускное отверстие простой фильтр. Для перекрывания воды на зиму рекомендуется оборудовать гидротаран дополнительно заслонкой. Для слития воды из корпуса и колпака в нижнее отверстие вводится спица, которой и открывают напорный клапан. Гидротаран устанавливается как стационарно, так и съемно, однако необходимо предусматривать отводящий канал, текущей воды из отбойного клапана.

С появлением и развитием гидрогазодинамики как науки, уже многие годы люди предпринимают большое количество попыток точного решении гидродинамических уравнений, с помощью которых можно объяснить суть происходящего процесса и найти оптимальные характеристики применения устройств, работающих на принципах этих уравнений. Но ввиду необходимости расчетов численными методами «нестационарного» течения воды в гидротаране, которые требуют большого числа неизвестных данных решения, все попытки ученых оказывались бесполезны. В качестве подтверждения может служить факт выдачи большого числа патентов модернизации гидротарана, которые не затрагивали принцип работы устройства. Однако, в изложении теории гидротарана ученым Чистопольским, вполне просматриваются параметры и факторы, влияющие на работу устройства, а также с помощью которых можно провести всесторонний анализ. Именно теория Чистопольского, многократно подтверждающаяся в практическом применении и не раз дополнялась другими авторами, стала основой доказательства принципа гидродинамической схемы разгона воды и доказательства устройства подъема воды, у которого отсутствие слива воды совершенно не влияет на работу устройства.

Представляем себе закрытую с обеих сторон и соединенную с основанием резервуара, наполненного водой, трубу, которая с одной стороны имеет глухое днище, а стороной, на которой резервуар с водой, с тонкостенной мембраной, которая сдерживает воду. Под определенным давлением воды мембрана рвется, а в трубу устремляется вода, движущаяся с увеличением скорости. При отсутствии в трубе воздуха или при свободном его выдавливании потоком воды, то при попадании воды на дно трубы, или же в сужение трубы на ее конце, так же возникает гидроудар. Как и в гидротаране, при установке на дно трубы клапана, срабатывающего при большом давлении, факт гидроудара станет обеспечивать накачивание воды. «Ударная волна» устремится к водному потоку навстречу при повышенном давлении, будет растягивать за счет избыточного давления стенки трубы и обеспечит проникновение воды сквозь нагнетательный клапан. При отражении «ударной волны» от имеющейся в резервуаре воды она устремится обратно ко дну. Как и в гидротаране, движение «ударной волны» в направлении клапана нагнетания, в промежутке “вход трубы-фронт «ударной волны»” станет наблюдаться падение статического давления. Это движение, которое происходит с повышением и падением давления, будет повторятся многократно до момента, пока уровень жидкости в трубе не израсходует свою кинетическую энергию. За время этого процесса в колпак(4) попадет определенный объем воды. При установке в трубе вместо мембраны открывающегося клапана процесс по своему принципу не изменится.

Рисунок 3 — Новейшая принципиальная схема устройства подъема воды

При установке «обратного» клапана, который будет закрываться со стороны трубы(7), соприкосновение с первоначальной «ударной волной», которая движется на поток жидкости и создает зону с повышенным давлением, клапан будет закрываться из-за разницы давления и перекрывать водный поток. Изучение данной гидродинамической схемы с введением в механизм клапанов, способных к открытию и закрытию, а так же учитывая инертность таких клапанов, продемонстрировало, что создав клапан с определенной конструкцией и при учтенных исходных данных, который сумеет своевременно закрыться и останется таковым, даже при большом давлении в трубе(7), находясь под клапаном нагнетания(5), может привести к условиям полного отсечения водяного потока. После этих действий столб жидкости в трубке(7), при наборе определенной скорости движения, продолжит движение в колпак(4). При этом получится, что сила потока, необходимая для накачки воды в колпак, заменится на эквивалентную силу инерции. Но в отличие от гидротарана, объем воды, попадающий в колпак, обязан вызвать невосполнимую потерю всего объема столба воды, так как клапан(3) будет закрыт. Ввиду этого в трубе(7), со стороны этого клапана, с началом движения отраженной от него новой волны появится разраженная зона, в которой давление близко к нулю. В этой зоне будет располагаться лишь небольшая часть газов, которые растворены в воде.

По результатам закачки жидкости в колпак, величина разности кинетических энергий начала процесса и его конца, преобразуется в потенциальную, которая поступила в колпак воды, как и в гидротаране. В результате, под очень большим давлением, находящимся в колпаке, произойдет запирание нагнетательного клапана. При этом практически отсутствующее давление в трубе(7) при исчезновении водяного столба, если он к этому моменту в трубе вообще еще сохранится, будет обязано высвободить и раскрыть клапан(3), который с другой стороны находится под неподвижным напором жидкости с боку трубы(2). Сквозь приоткрывающийся клапан(3) в трубу(7) снова будет попадать жидкость, имеющая объем за время попадания абсолютно такой же, как и объем в зоне низкого давления, которая в гидрогазодинамике имеет определение – зона «отрыва». Попадающая вода, которая будет смешиваться с уже находящейся в трубе жидкостью, будет иметь параметры, которые определяются законом сохранения импульса и законом сохранения энергии.

Источник

Овсепян В.М. Гидравлический таран и таранные установки

М., «Машиностроение» 1998, 124 с.
В книге изложены элементы движения неустановившегося движения жидкости по трубам, теория гидравлического тарана и гидротаранных установок, уделено особое внимание вопросу конструирования высоконапорных таранов, приведены методы рсчета и подбора рационального режима работы установок.
книга предназначена для конструкторов, занимающихся проектированием таранов и таранных установок, и для инженеров, работающих в области механизации сельского хозяйства.
Табл. 8, илл. 55, библ. 14 назв.

Глава. Неустановившееся движение жидкости
Уравнение неустановившегося движения
Уравнение неразрывности
Разгон жидкости в трубопроводе постоянного диаметра
Разгон жидкости в неоднородном жестком трубопроводе
Гидравлический удар
Скорость распространения волны и повышение давления при гидравлическом ударе
Прямой и непрямой удары

Глава. Теория гидравлического тарана и таранных установок
Период полного цикла работы тарана
Период разгона. Сила давления на ударный клапан
Динамическая и расчетная высоты нагнетания
Период нагнетания
Период отражения
Продолжительность полного цикла
Расход жидкости, сброшенной тараном
Производительность таранной установки
К.п.д. таранной установки
Последовательность расчета установки

Глава. Конструкции гидравлических таранов и их элементов
Гидравлический таран ТГ
Конструкции таранов типа АНГ
Гидравлический таран УИЖ-К
Гидравлический таран ЕрПИ
Конструкции двухжидкостных таранов
Конструкции ударного клапана
Конструкции нагнетательного клапана
Приспособления для подачи воздуха

Глава. Вопросы проектирования таранных установок
Каптаж и подводящий трубопровод
Питательный бассейн
Питательная труба и ее длина
Уравнительная башня
Уравнительный воздушный колпак
Воздушный колпак тарана. Установка дополнительного колпака
Помещение для тарана
Нагнетательный трубопровод и нагнетательный бассейн
Пределы применения таранных установок. Питательный напор
Пределы отношения напоров
Последовательная работа таранов
Паралельная работа таранов

Источник