Во второй фазе начинается течение остановившейся жидкости, находящейся под повышенным давлением, в резервуар, питающий трубопровод, а от резервуара к запорному органу будет распространяться волна пониженного давления. Эта фаза развития процесса завершается, когда волна
пониженного давления достигнет запорного органа.
В третьей фазе по инерции продолжается движение жидкости к резервуару, сопровождающееся понижением давления в трубопроводе ниже исходного. В течение второй и третьей фаз избыток жидкости, поступившей в трубопровод в фазе сжатия, выливается в резервуар. Волна дальнейшего понижения давления двигается от запорного органа к начальному сечению трубопровода. После его достижения этой волной начнется четвертая фаза, которая сопровождается распространением по трубе волны повышенного давления, обусловленной гидростатическим напором жидкости в резервуаре; при этом жидкость вновь потечет в трубу. К концу четвертой фазы в трубопроводе создаются условия, близкие к условиям начала первой фазы. Весь процесс повторяется.
Расчет величины повышенного давления при гидроударе произведем на
dx
положенный на расстоянии x от запорного органа. За время dT импульс
dx
стью c = dx/dT. Рассмотрим изменение количества движения жидкости в объеме dV = Sdx за время dT (S — площадь поперечного сечения трубопровода, предполагаемая неизменной). До момента остановки жидкости количество движения элемента объема (в одномерной модели) было равно vdm = v p Sdx. Поскольку после прохождения волны сжатия жидкость
dT
считанной выше величине.
Согласно известной теореме классической механики, изменение количества движения системы равно импульсу приложенных к ней внешних сил. В рассматриваемом случае внешние силы являются силами давления, приложенными к торцевым поверхностям, ограничивающим рассматриваемый объем. С одной стороны действует заторможенная жидкость, давление в которой составляет р0 + Аруд; с другой — движущаяся жидкость с исходным давлением р0. Импульс сил давления, приложенных со стороны окружающей жидкости к границам объема dV, таким образом, равен Аруд SdT. Приравнивая два последних соотношения согласно теореме, имеем
предыдущаяследующая