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水锤效应是什么?

作者:佚名    文章来源:本站原创    点击数:    更新时间:2023/1/12

你是否有留意过这种现象?当你突然将水管打开或者关闭时,输水管道会产生一小伙的抖动,随后才会慢慢停止。这是为什么呢?其实这种现象就被称为水锤效应。

水锤效应图解 
在我们的日常生活中,为了让输水更方便,更高效,见到的水管一般是塑料管道,或者是金属管道。因为管道内壁大都是比较光滑,摩擦力很小水在里面的流动速度就会相应快点,但是在用水过程中,当输水管道的阀门突然被关闭时,水流就会对阀门产生一个压力,加之管壁光滑,后续水流也存在惯性,这个压力会迅速变得很大,产生大的水流冲击波,就像锤子敲打一般,所以水锤也叫水击。在水利学中水锤效应又被分为了正水锤和负水锤。

水锤效应的危害 
相反,当水管被突然打开水迅速恢复流动,就会产生负水锤效应,那么,水锤效应会造成怎样的影响呢?首先。水锤效应是和水的惯性有关的。其实这有点像我们平时见到的追尾事故一样,同样速度的两辆车,当前面的汽车突然刹车,由于后车距离很小,来不及反应就会发生追尾事故。


水流在正常流动时,阀门突然被关闭,后续的水流,由于来不及反应,加之有惯性就会发生水击,此时的压强也会随之突然升高,甚至是正常时候的几十倍。压强的突然增大,对于管道来说会造成很大的破坏,例如,当产生正水锤时管道会剧烈震动,甚至有可能会出现破裂。产生负水锤,垂直管道就有可能会出现瘪塌的情况,这对于水的输送,这会造成很大影响的。


更严重的是,如果管道中的水流温度高于100度,管道会同时受到蒸汽与冷凝水的相互作用。这时产生的水锤效应会造成输水系统严重损坏的,甚至有可能会威胁到人们的安全,所以为了降低水锤效应造成的破坏,可以采取以下措施,比如降低输水管中水的流速,输水管道长度不要过长和设置水锤消除装置等等。
我们常见的水锤消除装置就是选择安装水锤消除器,一般选择安装在水泵出口管道附近,当管道中所产生的水压不在保护值范围时。排水口会自动打开来进行放水泄压,让局部管道内水压且平衡状态,防止水锤对设备和管道的冲击起到跑步水管的目的。不过可以放心的是,在我们家庭供水系统中,供水的线路不会很长,水量也不会特别大,对水锤效应不会造成很大的破坏。

 

Tags:水锤效应,机械原理  
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