Author's photo
Анонімний автор
fyzika

Tlaková skúška potrubia

Ďakujem za pomoc

Вкладені файли:
Question image
1 відповідей
Zdravím,
zdá sa mi, že zadanie nie je kompletné - nejde to vypočítať bez ďalších informácií o vlastnostiach potrubia (aby sa dalo určiť, nakoľko sa pri zmenách tlaku deformuje).

Množstvo vytečenej vody totiž dominantne súvisí najmä s dvoma faktormi:
1. stlačiteľnosťou média (tu vody),
2. deformáciou (steny) potrubia (a v dôsledku toho aj zmenou vnútorného objemu potrubia).

(Deformácia steny potrubia navyše môže súvisieť s vonkajšími silami - najmä v pozdĺžnom smere - t.j. možnosťou jeho predĺženia - hoci aj za cenu jeho zvlnenia alebo vďaka k tomu vytvoreným deformačným zónam - tie sa na potrubiach zámerne vytvárajú.)
Zväčšeniu prierezu potrubia prostredie zvyčajne výraznejší odpor nekladie, ak len nie je potrubie zamurované apod... čo ale môže byť - napr. potrubia vedené morom zamurované v betóne bývajú.)
To chcelo byť vysvetlenie dôvodov, prečo treba vedieť viac o situácii v príklade.

Prvý faktor sa dá vybaviť buď predpokladom o nestlačiteľnosti alebo zistiť z tabuliek.

Druhý faktor sa da vybaviť buď predpokladom o dokonalej pevnosti potrubia (t.j. nedeformuje sa) alebo údajmi o hrúbke steny potrubia a deformačných vlastnostiach jej materiálu (napr. modul pružnosti ale vo všeobecnosti ide o tenzor - maticu súvislosti medzi napätím a deformáciou). A môže byť potrebná vybaviť aj vplyv vonjakších síl - napr. aj predpokladom/znalosťou, že tie nekladú deformácii potrubia citeľný odpor.

Tipujem, že ten príklad bol formulovaný za nejakých implicitných predpokladov...
Коментарі:
Анонімний автор
da sa to vypocitat za predpokladu ze rura je perfektne pevna a voda je nestlacitelna a nema vnutorne trenie
Анонімний автор
?
Marek S.
(Ešte som si uvedomil, že by sa tam zišlo vedieť (či predpokladať) niečo o teplote... dopíšem na konci za poslednou čiarou.) ---- Ak by to bolo za podmienok blízkych (v princípe... to by bolo na dlhšie) ku "normálnym" (t.j. cca 20 degC), tak podľa (podľa mňa) sa to určiť/zrátať dá - v zásade by žiadna voda nevytiekla. Nedošlo by ku žiadnej deformácii, čiže ani práci, ani ku akumulácii energie... systém by bol nehybný, bez zmeny. ---- Pokračujem v ďalšom komentári, už to ďalej sem písať nedovolí.
Marek S.
Ak by bola voda napr. prehriata (teplota citeľne nad 100 degC) - ako je napr. v jadrovej elektrárni - tak by sa po znížení tlaku začala vyparovať, čiže zníženie tlaku by sa vedelo udiať iba prudkým zvýšením objemu nádoby. Potom by otázka znela, či by sa počítala aj uniknutá para (za vodu - chemicky to voda je - v plynnom skupenstve), aká časť vody by sa mohla vypariť (závisí na teplote, resp. celkovej tepelnej energii), či/koľko by para mohla vytlačila aj kvapalnej vody - čo závisí (pokr. nižšie
Marek S.
čo závisí od priestorového a mechanického usporiadania pri vypúšťaní... ---- To stále predpokladalo, že rúra bola za natlakovania plná kvapaliny. ---- Samozrejme, dalo by sa predpokladať, že teplota bola normálna a aj pri normálnej teplote bolo potrubie plné kvapaliny, čiže voda nebola prehriata... ale rozhodol som sa radšej upozorniť aj na túto - v zadaní vôbec nevylúčenú - možnosť. ---- Podľa mňa je to zadanie pomerne dosť problematické.
Marek S.
Odhadujem, že už pre bežné tlaky (napr. v bežnom vodovodnom potrubí) deformáciu potrubia ku stlačiteľnosti kvapaliny dosť dobre zanedbať. Navyše 75 MPa vôbec nie je v bežnej praxi nízky tlak. (Najbližšie bežné zariadenia s blízkymi tlakmi - 15-25 MPa - sú asi chladničky a klimatizácie - tepelné čerpadlá.) Preto je neprítomnosť akýchkoľvek údajov o potrubí (potrubnej stene) značne prekvapivá.