水錘效應
Water hammer effect

水錘的定義
水錘是在突然停電或者在閥門關閉太快時,由於壓力水流的慣性,産生水流沖擊波,就象錘子敲打一樣,所以叫水錘。水流沖擊波來回産生的力,有時會很大,從而破壞閥門和水泵。
“水錘效應”是指在水管内部,管内壁光滑,水流動自如。當打開的閥門突然關閉,水流對閥門及管壁,主要是閥門會産生一個壓力。由於管壁光滑,後續水流在慣性的作用下,迅速達到*大,並産生破壞作用,這就是水利學當中的“水錘效應”,也就是正水錘。在水利管道建設中都要考慮這一因素。相反,關閉的閥門在突然打開後,也會産生水錘,叫負水錘,也有一定的破壞力,但沒有前者大。
電動水泵合電壓起動時,在不到1s的時間内,即可從靜止狀态加速到額定轉速,管道内的流量則從零增加到額定流量。由於流體具有動量和一定程度的可壓縮性,所以,流量的急劇變化将在管道内引起壓強過壓或過低的沖擊,以及出現“空化”現象。壓力的沖擊将使管壁受力而産生噪聲,猶如錘子敲擊管子一般,稱爲“水錘效應”。
水錘效應隻和水本身的慣性有關系,和水泵沒有關系。
水錘效應的危害
水錘效應有極大的破壞性:壓強過高,将引起管子的破裂,反之,壓強過低又會導緻管子的癟塌,還會損壞閥門和固定件。
當切斷電源而停機時,泵水系統的勢能将克服電動機的慣性而命名系統急劇地停止,這也同樣會引起壓力的沖擊和水錘效應。
爲瞭消除水錘效應的嚴重後果,在管路中需要受到一系列緩沖措施和設備。
水錘消除器
水錘消除器能在無需阻止流體流動的情況下,有效地消除各類流體在傳輸系統可能産生的水外錘和浪湧發生的不規則水擊波震蕩,從而達到消除具有破壞性的沖擊波,起到保護之目的。
水錘消除器的内部有一密閉的容氣腔,下端爲一活塞,當沖擊波傳入水錘消除器時,水擊波作用於活塞上,活塞将往容氣腔方向運動。活塞運動的行程與容氣腔内的氣體壓力、水擊波大小有關,活塞在一定壓力的氣體和不規則水擊雙重作用下,做上下運動,形成一個動态的平衡,這樣就有效地消除瞭不規則的水擊波震蕩。
水錘效應的利用
水錘泵站是利用水錘壓力提水的泵站,适用於山區小流量高揚程供水,由水錘泵及相應的水工建築物組成,爲山區微型水力提灌泵站的一種新型式,通常也簡稱它爲新式微型水力站或水力站。水錘泵站可分爲直流水錘泵站和交流水錘泵站兩大類型。目前大多數水錘泵站可歸類爲直流水錘泵站。直流水錘泵站由微水力源、進水池、動力進水鋼管(長管路)、控制閥門、直流水錘泵、揚水管、儲用大池等組成。
直流水錘泵是一種液壓水錘泵,直接採用水錘效應用來開發水的落差進行揚水的水力機械,其*大特點是不需要專門的動力機,不需要燃料和電力,在有适當落差水頭的情況下可連續地運轉揚水。