水击(水锤)
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水击:又名水锤,在有压管道系统中,由于某一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。
具体到蒸汽管道,主蒸汽管道内疏水不彻底,残存有少量凝结水,高温蒸汽遇冷凝结,体积缩小,产生局部真空,水滴高速冲向真空区域,从而产生水击。还有疏水管道内压力小于冷凝水的饱和压力造成了二次汽化,也是水击的原因。
解决的措施:
1.按规程进行通汽操作,暖管之前打开疏水阀疏水,特别注意要缓慢开启阀门。
2.保持正常的疏水,及时排除冷凝水,避免汽水共存而发生水击。
3.稍微提高冷凝管操作压力,避免二次汽化。
水击
water hammer
有压管道中,液体流速发生急剧变化所引起的压强大幅度波动的现象。管道系统中闸门急剧启闭,输水管水泵突然停机,水轮机启闭导水叶,室内卫生用具关闭水龙头,都会产生水击。
水击可导致管道系统的强烈震动,间接水击的计算需要知道流速随时间变化的关系,产生噪声和气穴。掌握水击压强的变化规律对输水管道的设计,对消减水击的破坏作用,有很大的实际意义。水击的基本问题是最大压强的计算,最大压强一般出现在发射波断面(如阀门处)。
水锤
water hammer
又称水击。水(或其他液体)输送过程中,由于阀门突然开启或关闭、水泵突然停车、骤然启闭导叶等原因,使流速发生突然变化,同时压强产生大幅度波动的现象。
水锤效应是一种形象的说法.它是指给水泵在起动和停车时,水流冲击管道,产生的一种严重水击。由于在水管内部,管内壁是光滑的,水流动自如。当打开的阀门突然关闭或给水泵停车,水流对阀门及管壁,主要是阀门或泵会产生一个压力。由于管壁光滑,后续水流在惯性的作用下,水力迅速达到最大,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。相反,关闭的阀门在突然打开或给水泵启动后,也会产生水锤,叫负水锤,但没有前者大。
由水锤产生的瞬时压强可达管道中正常工作压强的几十倍甚至于数百倍。这种大幅度压强波动,可导致管道系统强烈振动,噪声,并可能破坏阀门接头。对管道系统有很大的破坏作用。为防止水锤需正确设计管道系统,防止流速过高,一般设计管子流速应小于3m/s,并需控制阀开、闭速度。
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。水锤效应有极大的破坏性:压强过高,将引起管子的破裂,反之,压强过低又会导致管子的瘪塌,还会损坏阀门和固定件。在极短的时间里,水的流量从零猛到额定流量。由于流体具有具有动能和一定程度的压缩性,因此在极短的时间内流量的巨大变化将引起对管道的压强过高和过低的冲击。压力冲击将使管壁受力而产生噪声,犹如锤子敲击管道一样,故称为水锤效应。