Khi ống cao áp phải chịu nhiều áp lực hơn nó có thể hỗ trợ theo hướng trục, nó sẽ đột ngột uốn cong giống như một thanh nén hoặc một lò xo cuộn hình trụ và mất tính ổn định của hình dạng tuyến tính của nó. Đây là điều không thể tránh khỏi. Nếu áp suất bên trong của ống cao áp cũng vượt quá một giá trị áp suất nhất định mà nó có thể hỗ trợ, thì sự mất ổn định cũng sẽ xảy ra. Thực nghiệm đã chỉ ra rằng hầu hết các hư hỏng của ống cao áp trong kỹ thuật là do nguyên nhân này. Cho dù đó là con dấu đàn hồi, bộ bù giãn nở dọc trục, ống mềm, đều có những vấn đề như vậy.
Điều đó có nghĩa là, khả năng của một ống cao áp chịu được áp suất bên trong nói chung phụ thuộc vào độ ổn định của nó. Để nghiên cứu độ ổn định của ống cao áp, công thức thanh nén Euler nổi tiếng có thể được sử dụng để tính tải trọng tới hạn của nó. Do sự sai lệch trong quá trình xử lý của hình dạng sóng, độ dày vật liệu, v.v., trục của ống cao áp và ống PTFE thường lệch khỏi trục đối xứng ban đầu. Đó là, có một số độ cong ban đầu của trục của ống cao áp thực tế. Đối với ống mềm, việc đan lưới ống không đồng nhất và độ bền của từng bộ phận không nhất quán cũng hạn chế khả năng chịu lực của ống cao áp. Do đó, việc xác định giá trị độ cứng uốn trong công thức tải trọng tới hạn là coi bán nguyệt đỉnh (thung lũng) của ống cao áp là điểm nối cứng của màng ngăn, bản thân nó cao hơn giá trị độ cứng uốn thực tế. . Chúng ta hãy nói về các khía cạnh của sự ổn định của ống cao áp qua các khía cạnh khác.
1. Đặc tính thủy lực
Ống cao áp được sử dụng làm thân chính của ống khác với ống trơn. Khoang bên trong lượn sóng của nó sẽ tạo ra tổn thất áp suất để vượt qua lực cản thủy lực trong điều kiện làm việc, đồng thời, nó cũng kích thích hiện tượng xung áp. Chúng liên quan trực tiếp đến các thông số như hình dạng của ống cao áp, tốc độ dòng chảy của chất lỏng và tốc độ dòng chảy.
2. Tổn thất áp suất
Sau khi so sánh tổn thất áp suất của ống cao áp thu được bằng phương pháp thực nghiệm với đường cong tổn thất áp suất của ống vách nhẹ, có thể thấy rõ tổn thất áp suất trong ống cao áp lớn hơn nhiều so với ống có vách nhẹ. Trong cùng các điều kiện khác, tổn thất áp suất liên quan đến sự gia tăng rõ ràng của hệ số trở lực của ống cao áp và lực cản thủy lực của ống cao áp liên quan đến dạng sóng của ống cao áp. Các hình dạng gợn sóng khác nhau tạo nên các bề mặt bên trong khác nhau, và các đặc điểm bề mặt bên trong khác nhau này có thể được sử dụng Độ nặng tương đối và các hệ số hình học được mô tả. Khi độ nặng tương đối tăng lên, tổn thất áp suất cũng tăng lên; khi hệ số hình học tăng, tổn thất áp suất giảm. Khi đường kính của ống cao áp ổn định, độ gấp nếp tương đối càng lớn thì độ uốn nếp càng cao; hệ số hình học càng nhỏ thì khoảng cách sóng càng lớn. Bằng cách này, tổn thất áp suất chắc chắn sẽ tăng lên (loại trừ cách tiếp cận vô hạn đến giới hạn). Tất nhiên, trong quá trình sử dụng thực tế, người ta luôn hy vọng rằng tổn thất áp suất càng nhỏ càng tốt. Trong trường hợp không có điều kiện thay đổi các thông số kết cấu như khoảng cách sóng và độ sóng của ống cao áp, để giảm hệ số cản thủy lực và giảm tổn thất áp suất dưới trạng thái làm việc của ống cao áp, bạn có thể thử làm cho dạng sóng của ống cao áp thành hình chữ “S” hoặc hình chữ “I”. Bằng cách này, số lượng nếp gấp trên một đơn vị chiều dài không thay đổi, khoang bên trong tương tự như một ống có thành nhẹ và tổn thất áp suất đương nhiên tương đối giảm.
Các lớp kép hoạt động tốt hơn các lớp đơn. Điều này cho thấy thiệt hại do rung động của ống có liên quan đến đầu ra của năng lượng rung khi bức tường nhẹ bị cọ xát. Rung động này xảy ra khi tần số xung kích thích trùng với tần số riêng. Để loại bỏ sự cộng hưởng, vận tốc của dòng chất lỏng phải được hạn chế, độ cứng dọc phải được thay đổi, hoặc rung động phải được giảm chấn hiệu quả hơn.
Sự phá hủy rung động của ống phần lớn liên quan đến biên độ dao động của áp suất tạo xung.
Khi biên độ rung động tăng lên, số chu kỳ cần thiết để phá hủy ống giảm dần; khi biên độ dao động càng tăng thì công suất làm việc càng giảm.
Toàn văn kết luận rằng tính ổn định của ống áp suất cao có liên quan chặt chẽ đến các bộ phận khác nhau của nó, và cần phải tính toán và cài đặt chính xác cho từng bộ phận để nắm bắt tốt hơn tính ổn định hoạt động của ống cao áp.
