水錘效應(yīng)
Water hammer effect
水錘的定義
水錘是在突然停電或者在閥門關(guān)閉太快時(shí),由于壓力水流的慣性,產(chǎn)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(lái)回產(chǎn)生的力，有時(shí)會(huì)很大，從而破壞閥門和水泵。
“水錘效應(yīng)”是指在水管內(nèi)部，管內(nèi)壁光滑，水流動(dòng)自如。當(dāng)打開的閥門突然關(guān)閉，水流對(duì)閥門及管壁，主要是閥門會(huì)產(chǎn)生一個(gè)壓力。由于管壁光滑，后續(xù)水流在慣性的作用下，迅速達(dá)到*大，并產(chǎn)生破壞作用，這就是水利學(xué)當(dāng)中的“水錘效應(yīng)”，也就是正水錘。在水利管道建設(shè)中都要考慮這一因素。相反，關(guān)閉的閥門在突然打開后，也會(huì)產(chǎn)生水錘，叫負(fù)水錘，也有一定的破壞力，但沒(méi)有前者大。
電動(dòng)水泵合電壓起動(dòng)時(shí)，在不到1s的時(shí)間內(nèi)，即可從靜止?fàn)顟B(tài)加速到額定轉(zhuǎn)速，管道內(nèi)的流量則從零增加到額定流量。由于流體具有動(dòng)量和一定程度的可壓縮性，所以，流量的急劇變化將在管道內(nèi)引起壓強(qiáng)過(guò)壓或過(guò)低的沖擊，以及出現(xiàn)“空化”現(xiàn)象。壓力的沖擊將使管壁受力而產(chǎn)生噪聲，猶如錘子敲擊管子一般，稱為“水錘效應(yīng)”。
水錘效應(yīng)只和水本身的慣性有關(guān)系，和水泵沒(méi)有關(guān)系。
水錘效應(yīng)的危害
水錘效應(yīng)有極大的破壞性：壓強(qiáng)過(guò)高，將引起管子的破裂，反之，壓強(qiáng)過(guò)低又會(huì)導(dǎo)致管子的癟塌，還會(huì)損壞閥門和固定件。
當(dāng)切斷電源而停機(jī)時(shí)，泵水系統(tǒng)的勢(shì)能將克服電動(dòng)機(jī)的慣性而命名系統(tǒng)急劇地停止，這也同樣會(huì)引起壓力的沖擊和水錘效應(yīng)。
為了消除水錘效應(yīng)的嚴(yán)重后果，在管路中需要受到一系列緩沖措施和設(shè)備。
水錘消除器
水錘消除器能在無(wú)需阻止流體流動(dòng)的情況下，有效地消除各類流體在傳輸系統(tǒng)可能產(chǎn)生的水外錘和浪涌發(fā)生的不規(guī)則水擊波震蕩，從而達(dá)到消除具有破壞性的沖擊波，起到保護(hù)之目的。
水錘消除器的內(nèi)部有一密閉的容氣腔，下端為一活塞，當(dāng)沖擊波傳入水錘消除器時(shí)，水擊波作用于活塞上，活塞將往容氣腔方向運(yùn)動(dòng)。活塞運(yùn)動(dòng)的行程與容氣腔內(nèi)的氣體壓力、水擊波大小有關(guān)，活塞在一定壓力的氣體和不規(guī)則水擊雙重作用下，做上下運(yùn)動(dòng)，形成一個(gè)動(dòng)態(tài)的平衡，這樣就有效地消除了不規(guī)則的水擊波震蕩。
水錘效應(yīng)的利用
水錘泵站是利用水錘壓力提水的泵站，適用于山區(qū)小流量高揚(yáng)程供水，由水錘泵及相應(yīng)的水工建筑物組成，為山區(qū)微型水力提灌泵站的一種新型式，通常也簡(jiǎn)稱它為新式微型水力站或水力站。水錘泵站可分為直流水錘泵站和交流水錘泵站兩大類型。目前大多數(shù)水錘泵站可歸類為直流水錘泵站。直流水錘泵站由微水力源、進(jìn)水池、動(dòng)力進(jìn)水鋼管（長(zhǎng)管路）、控制閥門、直流水錘泵、揚(yáng)水管、儲(chǔ)用大池等組成。
直流水錘泵是一種液壓水錘泵，直接采用水錘效應(yīng)用來(lái)開發(fā)水的落差進(jìn)行揚(yáng)水的水力機(jī)械，其*大特點(diǎn)是不需要專門的動(dòng)力機(jī)，不需要燃料和電力，在有適當(dāng)落差水頭的情況下可連續(xù)地運(yùn)轉(zhuǎn)揚(yáng)水。
