什么是水锤效应
水锤效应原理

水锤效应原理
水锤效应是指管道系统中的高速流体突然停止或改变方向时,由于惯性作用,会产生压力波,导致管道系统中的液体产生瞬间的压力变化,这种压力变化可能会引起管道系统中的物理损坏。
水锤效应原理主要涉及到液体的惯性作用和压力波的传播特性,具体过程如下:
1. 当流体在管道中高速流动时,具有一定的动能,根据牛顿第一定律,当管道的截面积突然减小或流动方向突然改变时,流体将倾向于保持原有的运动状态,继续向前流动。
2. 当流体遭遇管道突然封闭或方向突然改变时,流体的速度会快速减缓,但其内部分子的惯性会使其向前运动一段距离。
3. 由于流体分子的撞击,内部分子的能量会转变成一个向前传播的压力波,这个压力波从关闭或转向点开始向前传播,并在其前沿产生最大的压力。
4. 当压力波到达管道另一端时,其压力和速度将引起管道中的液体重新流动,形成一个新的流动状态。
这种流动状态的变化导致管道中产生的压力变化可以引起管道中的物理损坏,因此需要对管道系统进行压力波计算和管道设计优化,以避免水锤效应的发生。
水锤的现象及措施

水锤的现象及措施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。
当打开的阀门突然关闭,水流对阀门及管壁,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,这就是流体力学当中的“水锤效应”,也就是正水锤。
在供水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。
电动水泵机组突然停电或启动时,同样也会引起压力的冲击和水锤效应。
这种压力的冲击波沿管道传播,极易导致管道局部超压而造成管道破裂、损坏设备等,故水锤效应防护成为供水工程关键性的工艺技术之一。
水锤产生的条件1、阀门突然开启或关闭;2、水泵机组突然停车或开启;3、单管向高处输水(供水地形高差超过20米);4、水泵总扬程(或工作压力)大;5、输水管道中水流速度过大;6、输水管道过长,且地形变化大。
水锤引起的压强升高,可达管道正常工作压强的几倍,甚至几十倍。
这种大幅度的压强波动,对管路系统造成的危害主要有:1、引起管道强烈振动,管道接头断开;2、破坏阀门,严重的压强过高造成管道爆管,供水管网压力降低;3、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;4、引起水泵反转,破坏泵房内设备或管道,严重的造成泵房淹没,造成人身伤亡等重大事故,影响生产和生活。
对于水锤的防护措施很多,但需根据水锤可能产生的原因,采取不同的措施。
1、降低输水管线的流速,可在一定程度上降低水锤压力,但会增大输水管管径,增加工程投资。
输水管线布置时应考虑尽量避免出现驼峰或坡度剧变。
停泵水锤的大小主要与泵房的几何扬程有关,几何扬程愈高,停泵水锤值也愈大。
因此,应根据当地实际情况选用合理的水泵扬程。
事故停泵后,应待止回阀后管道充满水再启动水泵。
启泵时水泵出口阀门不要全开,否则会产生很大的水冲击。
水锤现象及解决方案

当采用异步电机供水时,异步电机在全压起动时,从静止状态加速到额泄转速所需时间极短。
这就意味着在极短的时间里,水的流量从零猛到额左流量。
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逍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。
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,还会损坏阀门和固泄件。
水力发电厂的水轮机在进水叶动作时也会发生这种现象•据我老师说他还碰到过进水叶因关闭过快而引起压水管爆裂的事故.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,关闭的阀门任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。
列一种关于水锤效应的说法:异步电动机在全压启动时.从静I匕状态加速到额怎转速,水的流量从零猛增到额左流量.由于流体具有动量和一左程度的可压缩性,因此,在极短时间内流量的巨大变化将引起对管道的压强过髙或过低的冲击,并产生空化现象•压力冲击将使管壁受力而产生噪音,就像锤子敲击管子一样,称为水锤效应.采用恒压供水,可以通过对时间的预置来延长启动和停车过程,使动态转矩大为减小,从而从根本上消除水锤效应.实际上,水锤岀现在起泵和停泵两种情况下。
停泵时,如果是扬程很高,泵通过关断电源自然停止,水会逆向砸下来,形成水锤。
解决的办法是采用变频器或软起动器,用变频器最好,要多舒缓都可以,但是如果不需要调速,成本就高了,用软起动器就可以了,大多数软起动器具有软起和软停双重功能。
水锤产生的另一个原因是水管中有空气,空气柱在突然降压时会膨胀,推动水柱运动,这样气推水,水推气,形成水锤,形成大的破坏力。
水锤泵工作原理制作

水锤泵工作原理制作
水锤泵是一种利用水锤效应来实现水泵作用的装置。
水锤效应指的是当快速关闭水流的阀门时,由于水流的惯性作用,会导致管道内的水产生瞬间的压力变化,从而产生水锤现象。
下面是水锤泵的工作原理和制作方法:
工作原理:
1. 水锤效应:当快速关闭水泵出口阀门时,水流的惯性导致管道内的水流速度突然减小,水流受到阻碍,产生瞬间的高压波动,引起水锤效应。
2. 水锤泵制作原理:水锤泵利用水锤效应产生的瞬间高压力,通过合适的设计和安装,将这股高压力传递给另一端的水体,实现抽水或输送水的作用。
制作步骤:
1. 准备材料:准备一根水管、水泵、阀门等必要材料。
2. 安装水泵:将水泵安装在水管的一端,确保水泵能够提供足够的水压力。
3. 安装阀门:在水管的另一端安装一个阀门,用于控制水流的开关。
4. 调试阀门:调试阀门,通过控制阀门的开启和关闭速度,使得水流能够产生水锤效应。
5. 测试:测试水锤泵的工作效果,观察水锤效应是否明显,以及水泵是否正常工作。
6. 调整:根据实际情况调整水泵的输出水压力、阀门的开启速度等参数,使得水锤泵的效果达到预期。
注意事项:
- 在制作水锤泵时要注意安全,操作人员要戴好防护装备,以防水流冲击和水锤效应带来的危险。
- 确保水泵和管道的连接牢固,防止漏水或其他安全隐患。
- 在使用水锤泵时,注意控制水流速度和水压,避免因水锤效应过大导致管道破裂或其他损坏。
制作水锤泵需要一定的专业知识和技术,操作时务必谨慎,遵守安全规定,并根据实际情况调整参数以获得最佳效果。
水锤效应

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。
水和其它实用的液体都是不可压缩的,因此施加在液体上的能量会立即传递开去。
当阀门开、关或水泵开、停造成流速的突然变化,则动能转变为弹性能,产生一连串的正负压力波,在管线中来回振动,这就是所谓的水锤。
由此可见水锤的产生,一是由于外加驱动力的突然变化造成的,二是由于运动的液体速度突然变化造成的。
另一种关于水锤效应的说法:异步电动机在全压启动时,从静止状态加速到额定转速,水的流量从零猛增到额定流量.由于流体具有动量和一定程度的可压缩性,因此,在极短时间内流量的巨大变化将引起对管道的压强过高或过低的冲击,并产生空化现象.压力冲击将使管壁受力而产生噪音,就像锤子敲击管子一样,称为水锤效应.水锤产生的另一个原因是水管中有空气,空气柱在突然降压时会膨胀,推动水柱运动,这样气推水,水推气,形成水锤,形成大的破坏力。
特别是第一次试水,必须排气,排气完了再停水。
所以我们要研究水泵开机和停机时的控制方法,以便避免水锤的产生。
采用具有转矩控制的固态软起动器可以消除水锤,水锤效应的危害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。
当切断电源而停机时,泵水系统的势能将克服电动机的惯性而命名系统急剧地停止,这也同样会引起压力的冲击和水锤效应。
为了消除水锤效应的严重后果,在管路中需要受到一系列缓冲措施和设备。
水锤消除器水锤消除器能在无需阻止流体流动的情况下,有效地消除各类流体在传输系统可能产生的水外锤和浪涌发生的不规则水击波震荡,从而达到消除具有破坏性的冲击波,起到保护之目的。
水锤现象的解决方案

水锤现象的解决方案1。
概述当采用异步电机供水时,异步电机在全压起动时,从静止状态加速到额定转速所需时间极短。
这就意味着在极短的时间里,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。
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.水力发电厂的水轮机在进水叶动作时也会发生这种现象.进水叶因关闭过快而引起压水管爆裂的事故。
2. 水锤效应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.另一种关于水锤效应的说法:异步电动机在全压启动时,从静止状态加速到额定转速,水的流量从零猛增到额定流量。
由于流体具有动量和一定程度的可压缩性,因此,在极短时间内流量的巨大变化将引起对管道的压强过高或过低的冲击,并产生空化现象。
压力冲击将使管壁受力而产生噪音,就像锤子敲击管子一样,称为水锤效应.3。
水锤解决方法采用恒压供水,可以通过对时间的预置来延长启动和停车过程,使动态转矩大为减小,从而从根本上消除水锤效应。
实际上,水锤出现在起泵和停泵两种情况下。
停泵时,如果是扬程很高,泵通过关断电源自然停止,水会逆向砸下来,形成水锤。
解决的办法是采用变频器或软起动器,用变频器最好,要多舒缓都可以,但是如果不需要调速,成本就高了,用软起动器就可以了,大多数软起动器具有软起和软停双重功能。
水锤现象的解决方案

水锤现象的解决方案1.概述当采用异步电机供水时,异步电机在全压起动时,从静止状态加速到额定转速所需时间极短。
这就意味着在极短的时间里,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。
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。
水力发电厂的水轮机在进水叶动作时也会发生这种现象。
进水叶因关闭过快而引起压水管爆裂的事故。
2. 水锤效应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。
当翻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,水力迅速到达最大,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,关闭的阀门在突然翻开或给水泵启动后,也会产生水锤,叫负水锤,但没有前者大。
另一种关于水锤效应的说法:异步电动机在全压启动时,从静止状态加速到额定转速,水的流量从零猛增到额定流量.由于流体具有动量和一定程度的可压缩性,因此,在极短时间内流量的巨大变化将引起对管道的压强过高或过低的冲击,并产生空化现象.压力冲击将使管壁受力而产生噪音,就像锤子敲击管子一样,称为水锤效应。
3. 水锤解决方法采用恒压供水,可以通过对时间的预置来延长启动和停车过程,使动态转矩大为减小,从而从根本上消除水锤效应.实际上,水锤出现在起泵和停泵两种情况下。
停泵时,如果是扬程很高,泵通过关断电源自然停止,水会逆向砸下来,形成水锤。
解决的方法是采用变频器或软起动器,用变频器最好,要多舒缓都可以,但是如果不需要调速,本钱就高了,用软起动器就可以了,大多数软起动器具有软起和软停双重功能。
水锤消除措施

水锤消除措施什么是水锤?在液体管道系统中,当液体的流体动能被迅速中断或减小时,会产生一种压力波,这种压力波被称为“水锤”。
水锤是由于液体流动突然停止或减速造成压力突增,然后再回弹至原来状态的现象。
水锤现象通常发生在管道中,但也可能出现在其他液体输送系统中。
水锤的产生主要取决于四个因素:管道的减速时间、流体的速度、流体的密度和管道的长度。
当这些因素发生变化时,水锤现象会更加显著。
水锤对管道系统的影响水锤对管道系统会产生很大的负面影响,包括但不限于以下几个方面:1.机械破坏:水锤会产生剧烈的压力波,对管道和连接件造成冲击和振动,导致机械破坏甚至破裂。
2.噪音和震动:水锤现象会产生剧烈的噪音和震动,对周围环境和人员造成不良影响。
3.能耗增加:水锤会引起管道内能量的反复转化,导致能耗增加。
因此,为了避免以上负面影响,我们需要采取一些水锤消除措施。
水锤消除措施以下是一些常用的水锤消除措施:1. 安装补偿器补偿器是一种能够吸收管路中压力波的装置,它能够稳定管道系统的压力。
补偿器有多种类型,包括弹性元件、液力耦合器和蓄能器等。
安装补偿器可以有效减少水锤的发生。
2. 避免突然关闭阀门突然关闭阀门是水锤产生的主要原因之一。
因此,在操作管道系统时,应避免突然关闭阀门,而是采取缓慢关闭的方式,以减少水锤发生的可能性。
3. 使用减压阀和隔离阀减压阀可以控制管道系统的压力,并避免过高的压力波产生。
隔离阀可以将管道系统分割成若干部分,从而减少压力波的传播范围。
4. 定期检查和维护管道系统定期检查和维护管道系统是预防水锤发生的重要措施。
应及时修复漏水、破裂和磨损等问题,确保管道系统的正常运行。
5. 使用减震器减震器是一种能够吸收震动和冲击力的装置,可以帮助减少水锤的发生。
在管道系统中安装减震器可以有效降低水锤现象的影响。
总结水锤是液体管道系统中常见的问题,可以给管道系统带来严重的影响。
采取合适的水锤消除措施是预防水锤发生的有效方法,包括安装补偿器、避免突然关闭阀门、使用减压阀和隔离阀、定期检查和维护管道系统以及使用减震器等。
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什么是水锤效应?
当采用异步电机供水时,异步电机在全压起动时,从静止状态加速到额定转速所需时间极短。
这就意味着在极短的时间里,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。
另一种说法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。
水锤产生的另一个原因是水管中有空气,空气柱在突然降压时会膨胀,推动水柱运动,这样气推水,水推气,形成水锤,形成大的破坏力。
特别是第一次试水,必须排气,排气完了再停水。
水锤效应的危害:
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。
水锤效应的预防:
采用恒压供水,可以通过对时间的预置来延长启动和停车过程,使动态转矩大为减小,从而从根本上消除水锤效应。
(1)管线内空气未能排出易产生水锤。
管线有高低起伏之情况,管线较高之位置,容易积存空气,因空气受压后,体积会被压缩,内压会大幅度的增加,导致产生水锤。
水锤则造成壁承受瞬间加压。
防止措施:管线较高之位置装设“自动排气阀”自动排气阀上方有浮动球,当水未达满或没有水时,浮球自动掉落,空气可由此孔排出,当管内有水,此浮球会浮起,满管时此浮球会浮上堵塞上方之圆孔,上述功能可排出管内高处遗留的
空气,以防止水锤的发生。
(2)当管线配管完成准备通水时,制水阀若打开过速或过大,致排气不及,空气大量遗留于管内,再加上过大的水流冲击,也会产生水锤。
防止措施:各排气阀都打开,以利排气。
通水时,制水阀打开时不可过速或过大,以空气能顺利排出为原则。
当排气阀(指另装设之排气阀,非自动排气阀)有水流出,则表示水已满管,即可关闭。
综合上述之水锤防止措施,以管线内空气要彻底的排除,另通水时制水阀的操作,不宜打开过大、过速为关健之措施。