Kiedy wąż wysokociśnieniowy zostanie poddany działaniu większego ciśnienia, niż jest w stanie utrzymać w kierunku osiowym, nagle ugina się jak ściśnięty pręt lub cylindryczna sprężyna śrubowa i traci stabilność swojego liniowego kształtu. To nieuniknione. Jeśli ciśnienie wewnętrzne węża wysokociśnieniowego również przekroczy pewną wartość ciśnienia, którą może wytrzymać, również wystąpi niestabilność. Eksperymenty wykazały, że większość uszkodzeń węży wysokociśnieniowych w inżynierii wynika właśnie z tego powodu. Niezależnie od tego, czy chodzi o uszczelki elastyczne, kompensatory rozszerzalności osiowej, węże, są takie problemy.
Innymi słowy, zdolność węża wysokociśnieniowego do wytrzymywania ciśnienia wewnętrznego generalnie zależy od jego stabilności. Aby zbadać stabilność węża wysokociśnieniowego, dobrze znany wzór na pręt ściskany Eulera może być wykorzystany do obliczenia jego obciążenia krytycznego. Ze względu na odchyłkę obróbki geometrii falistej, grubości materiału itp. oś węża wysokociśnieniowego i rurki PTFE często odbiega od pierwotnej osi symetrii. Oznacza to, że istnieje pewna wstępna krzywizna osi rzeczywistego węża wysokociśnieniowego. W przypadku węża niejednorodność splotu tulei siatkowej i niespójność wytrzymałości każdej części również ograniczają nośność węża wysokociśnieniowego. Dlatego wyznaczenie wartości sztywności zginania we wzorze na obciążenie krytyczne polega na uwzględnieniu półokręgu grzbietowego (doliny) węża wysokociśnieniowego jako sztywnego punktu połączenia membrany, który sam w sobie jest wyższy niż rzeczywista wartość sztywności zginania . Porozmawiajmy o aspektach stabilności węża wysokociśnieniowego poprzez inne aspekty.
1. Charakterystyka hydrauliczna
Wąż wysokociśnieniowy używany jako główny korpus węża różni się od węża o gładkich ściankach. Jej pofalowana wnęka wewnętrzna będzie generować spadek ciśnienia w celu pokonania oporów hydraulicznych w warunkach pracy, a jednocześnie będzie stymulować zjawisko pulsacji ciśnienia. Są one bezpośrednio związane z parametrami, takimi jak geometria węża wysokociśnieniowego, natężenie przepływu cieczy i natężenie przepływu.
2. Strata ciśnienia
Po porównaniu straty ciśnienia przewodu wysokociśnieniowego uzyskanego metodą eksperymentalną z krzywą spadku ciśnienia rury cienkościennej wyraźnie widać, że spadek ciśnienia w wężu wysokociśnieniowym jest znacznie wyższy niż w przewodzie wysokociśnieniowym. rura o lekkich ściankach. W tych samych innych warunkach strata ciśnienia jest związana z oczywistym wzrostem współczynnika oporu przewodu wysokociśnieniowego, a opór hydrauliczny przewodu wysokociśnieniowego związany jest z przebiegiem przewodu wysokociśnieniowego. Różne kształty faliste tworzą różne powierzchnie wewnętrzne i można wykorzystać te różne cechy powierzchni wewnętrznej. Przedstawiono względną falistość i współczynniki geometryczne. Wraz ze wzrostem względnej falistości wzrasta również spadek ciśnienia; wraz ze wzrostem współczynnika geometrycznego zmniejsza się strata ciśnienia. Gdy średnica węża wysokociśnieniowego jest stabilna, im większe pofałdowanie względne, tym wyższe pofałdowanie; im mniejszy współczynnik geometryczny, tym większa odległość fali. W ten sposób strata ciśnienia nieuchronnie wzrośnie (z wyłączeniem nieskończonego zbliżania się do granicy). Oczywiście w rzeczywistym procesie użytkowania zawsze ma się nadzieję, że im mniejsza strata ciśnienia, tym lepiej. W przypadku braku warunków do zmiany parametrów konstrukcyjnych takich jak odległość fali i falowanie węża wysokociśnieniowego, w celu zmniejszenia współczynnika oporu hydraulicznego i zmniejszenia strat ciśnienia w stanie roboczym węża wysokociśnieniowego można spróbować zmień przebieg węża wysokociśnieniowego w kształt „S” lub „I”. W ten sposób liczba pofałdowań na jednostkę długości pozostaje niezmieniona, wewnętrzna wnęka jest podobna do rurki o cienkich ściankach, a strata ciśnienia jest naturalnie względnie zmniejszona.
Warstwy podwójne działają lepiej niż warstwy pojedyncze. Wskazuje to, że uszkodzenie wibracyjne węża jest związane z wydawaniem energii wibracji podczas pocierania lekkiej ściany. Wibracje te występują, gdy częstotliwość impulsu wzbudzającego pokrywa się z częstotliwością własną. Aby wyeliminować rezonans, należy ograniczyć prędkość przepływu cieczy, zmienić sztywność wzdłużną lub skuteczniej wytłumić drgania.
Uszkodzenie wibracyjne węża jest w dużej mierze związane z amplitudą drgań ciśnienia pulsacyjnego.
Wraz ze wzrostem amplitudy drgań liczba cykli wymaganych do zniszczenia węża stopniowo się zmniejsza; wraz ze wzrostem amplitudy drgań zmniejsza się zdolność robocza.
Z pełnego tekstu wynika, że stabilność węża wysokociśnieniowego jest ściśle powiązana z jego różnymi częściami, a dla każdej części wymagane są precyzyjne obliczenia i ustawienia, aby lepiej uchwycić stabilność działania węża wysokociśnieniowego.
