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阀门管道的水锤原理及防止
------上海华钢阀门厂
水锤是管道中一种常见的负面现象，很多工程在设计管道时都要考虑到水锤的影响，提前做好预防水锤的举措从而保护管道及管道设备。那么水锤的原理是什么呢？如何防止水锤呢？上海华钢阀门厂有着多年管道研究经验，以下将介绍水锤的原理以及如何防止。
水锤的原理是由于各种行为或其他原因使得管道中流体速度的突然变化，例如水泵突然启动或者关闭，换向阀的突然变换工作位，切断阀突然关闭，水轮机或者液压油缸突然变化负载等。管道中液流突然变速必然引起管道中压强的突然升高或者降低，变化速度越快，那么瞬时升降的压强就越大，这种现象称作为水击，也叫水锤。水锤现象所产生的瞬时压强叫水锤压强，它的大小与速度的变化过程的快慢以及流动介质区别和动量的大小有关，轻微的水锤现象表现为噪声和振动，严重时甚至能使管道破裂。
水锤的防止措施主要有两种：
(1)延长阀门关闭的时间。阀门缓慢关闭时，如果完全关死所需的时间t1大于管道中水击的相t0，则所产生的水击称为间接水击。阀门缓慢关闭时，速度不是突然减小而是逐渐减小为零，水击波就化为无数弱小的微波，先后从阀门处发出，这时水锤压强不是突然上升，而是如图1所示的斜线那样逐渐上升，特别是当阀门关闭时间t1如果大于水击的相（t0=2L/c），则到t=t0时，最初发出的水锤波已经以膨胀波的形式返回阀门处，压强开始下降，这样最大压强p1则小于p。
P1=p*t0/t1
P为直接水击压强，p1为间接水击压强。
间接水击的关闭时间t1比水击的相长的越多，水击压强越小。一般管路系统中的阀门都是用缓慢关闭的方式来避免直接水锤的。
(2)减小管路长度，增加管道的弹性。当管道的长度减小时，水锤时间也减小，这是易于使直接水锤变成间接水锤。管道弹性增大，则使管道的弹性模量减小，从而可使水锤压强降低。例如，液压传动中的铜管，铝管有比钢管更好的防水锤性能，橡胶管或者尼龙管减轻水锤的效果更加明显。
上海华钢阀门厂具有多年阀门相关从业经验，任何阀门及管道相关问题欢迎咨询致电021-66096889详询！
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