水锤是怎样产生的?

水锤又名水击,在有压管道系统中,由于管路元件工作状态的改变,使液体流速发生急剧变化,同时引起管内液体压强大幅度波动的现象.它是有压管道非恒定流问题中的一种.管道中任一段面的流速、压强、液体的密度及管道直径,不仅与空间位置而且与时间有关.它可能导致管道系统强烈震动、噪声和空蚀,甚至使管道严重变形或爆裂.管道系统中阀门的急剧关闭及开启、水泵突然停机,以及在水电站运行过程中,由于电力系统负荷的改变而迅速启闭导水叶或闸阀等,都会产生水击.

因开泵、停泵、开关阀门过于快速,使水的速度发生急剧变化,特别是突然停泵引起的水锤,可以破坏管道、水泵、阀门,并引起水泵反转,管网压力降低等,所以,预防水锤发生极为重要,平时预防水锤发生的措施主要以下几个方法:
1.开关阀门过快引起的水锤
(1) 、延长开阀和关阀时间.
2.开、停泵引起的水锤
(1) 、排除管道内空气,使管道内充满水后再开启水泵,凡是长距离输水管道的高起部位都应设自动排气阀.
(2) 、停泵水锤主要因出水管道止回阀关闭过快引起,因此,取消止回阀可以消除停泵水锤的危害,并且可以减少水头损失,节约电耗;目前,经过一些大城市的实验,认为一级泵房可以取消,二级泵房不易取消;取消止回阀时应进行停泵水锤压力计算,为减少和消除水锤,目前常在大口径管道上安装微阻缓闭止回阀.
(3) 、采用缓冲止回阀、微闭蝶阀安装在大口径的水泵出水管上,可有效的消除停泵水锤,但因阀门动作时有一定的水量倒流,吸水井须有溢流管.(4) 、紧靠止回阀并在其下游安装水锤消除器.

水锤是在突然停电或者在阀门关闭太快时,由于压力水流的惯性,产生水流冲击波,就象锤子敲打一样,所以叫水锤.水流冲击波来回产生的力,有时会很大,从而破坏阀门和水泵.水锤效应”是指在水管内部,管内壁光滑,水流动自如.当打开的阀门突然关闭,水流对阀门及管壁,主要是阀门会产生一个压力.由于管壁光滑,后续水流在惯性的作用下,迅速达到最大,并产生破坏作用,这就是水利学当中的“水锤效应”,也就是正水锤.在水利管道建设中都要考虑这一因素.相反,关闭的阀门在突然打开后,也会产生水锤,叫负水锤,也有一定的破坏力,但没有前者大.