Аналогия между гидравлической схемой (слева) и электрической схемой (справа).
Метод электрогидравлических аналогий — метод анализа гидравлических схем, гидромашин и гидрооборудования, основанный на систематическом перенесении теории электрических схем в гидродинамику .
При этом уравнения, связывающие электрические параметры, переходят в соответствующие, всегда выполняющиеся в акустике соотношения, на основе которых можно составлять гидродинамические цепи и анализировать их теми же методами, что и электрические цепи.
Дифференциальные уравнения, описывающие взаимозависимость электрических параметров в длинной линии с распределенными параметрами в пренебрежении утечками через изоляцию имеют вид:
−
∂
U
∂
x
=
L
∂
I
∂
t
+
R
I
{\displaystyle -{\frac {\partial U}{\partial x}}=L{\frac {\partial I}{\partial t}}+RI}
−
∂
U
∂
t
=
1
C
∂
I
∂
x
{\displaystyle -{\frac {\partial U}{\partial t}}={\frac {1}{C}}{\frac {\partial I}{\partial x}}}
где
U
{\displaystyle U}
— напряжение;
I
{\displaystyle I}
— сила тока ;
L
{\displaystyle L}
,
R
{\displaystyle R}
,
C
{\displaystyle C}
— соответственно индуктивность участка цепи, активное сопротивление и ёмкость;
t
{\displaystyle t}
— время;
x
{\displaystyle x}
— координата.
Система уравнений для потока жидкости в трубе имеет похожий вид:
−
∂
P
∂
x
=
ρ
0
S
∂
Q
∂
t
+
2
a
S
Q
{\displaystyle -{\frac {\partial P}{\partial x}}={\frac {\rho _{0}}{S}}{\frac {\partial Q}{\partial t}}+{\frac {2a}{S}}Q}
−
∂
P
∂
t
=
ρ
0
c
2
S
∂
Q
∂
x
{\displaystyle -{\frac {\partial P}{\partial t}}={\frac {\rho _{0}c^{2}}{S}}{\frac {\partial Q}{\partial x}}}
где
Q
{\displaystyle Q}
— объёмный расход ;
S
{\displaystyle S}
— площадь поперечного сечения трубы;
P
{\displaystyle P}
— давление ;
c
{\displaystyle c}
— скорость звука ;
ρ
0
{\displaystyle \rho _{0}}
— плотность жидкости;
a
{\displaystyle a}
— параметр трения.
Уравнения для длинной электрической линии и для трубы с потоком жидкости идентичны, а их физические величины подобны друг другу:
Трубопроводная линия
Давление p
Расход Q
2
a
S
{\displaystyle {\frac {2a}{S}}}
S
ρ
0
c
2
{\displaystyle {\frac {S}{\rho _{0}c^{2}}}}
ρ
0
S
{\displaystyle {\frac {\rho _{0}}{S}}}
Электрическая линия
Напряжение U
Сила тока I
Активное сопротивление R
Ёмкость C
Индуктивность L
Метод электрогидравлических аналогий получил широкое распространение во второй половине 20-го века, хотя существовал и раньше.
Гидравлический аналог диода — обратный клапан
Гидравлический аналог транзистора
Литература
Гладких П. А., Хачатурян С. А. Предупреждение и устранение колебаний нагнетательных установок. М.: «Машиностроение», 1984.
. Залманзон Л. А. Теория элементов пневмоники. -М.: Наука ,1969.- 177 с.
Попов Д. Н. Нестационарные гидромеханические процессы.- М.: Машиностроение, 1982.-239с.
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии .
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .