水擊以波的形式傳播，稱為水擊波，包含以下過程：
第1階段：升壓波從閥門向管道進(jìn)口傳播階段；
第2階段：降壓波從管道進(jìn)口向閥門傳播階段；
第3階段：降壓波從閥門向管道進(jìn)口傳播階段；
第4階段：升壓波從管道進(jìn)口向閥門傳播階段。
以上水擊的傳播完成一個(gè)周期，在一個(gè)周期內(nèi)，水擊波由閥門傳到進(jìn)口，再由進(jìn)口傳至閥門共往返2次，往返一次所需時(shí)間T=2L/a(L為管道長(zhǎng)度；a為水擊波傳播速度)。水擊傳播過程中，管道各斷面的流速和壓強(qiáng)均隨時(shí)間變化，所以水擊過程是非恒定流。
水擊壓力估算
1、直接水擊
若閥門關(guān)閉時(shí)間Tz<2L/a，那么最早發(fā)出的水擊波的反射波回到閥門以前，閥門已全關(guān)閉，此時(shí)閥門處的水擊壓強(qiáng)和閥門在瞬時(shí)關(guān)閉相同，稱為直接水擊。水擊波的傳播速度a一般遠(yuǎn)大于管內(nèi)流速v0， 因此：△P=ρa(bǔ)(v0-v)；如閥門瞬時(shí)完全關(guān)閉，v=0，則水擊壓強(qiáng)的最大值為：△P=ρa(bǔ)v0
。式中△P為水擊壓強(qiáng)，Pa；v0為水擊前管道中平均流速，m/s。
2、間接水擊
如果閥門關(guān)閉時(shí)間Tz>2L/a，則開始關(guān)閉時(shí)發(fā)出的水擊波的反射波，在閥門尚未關(guān)閉前，已越過閥門斷面，隨即變?yōu)樨?fù)的水擊波向管道進(jìn)口傳播，由于負(fù)水擊壓強(qiáng)和閥門繼續(xù)關(guān)閉所產(chǎn)生的正水擊壓強(qiáng)相疊加，使閥門處最大水擊壓強(qiáng)小于直接水擊壓強(qiáng)，這種情況的水擊稱為間接水擊，間接水擊與水擊波傳播速度無關(guān)。
式中T為水擊波相長(zhǎng)，T=2L/a；Tz為閥門關(guān)閉時(shí)間。
3、水擊波傳播速度
直接水擊壓強(qiáng)與水擊波的傳播速度成正比，因此，計(jì)算直接水擊壓強(qiáng)需要知道水擊波傳播速度a0?？紤]水的壓縮性和管壁的彈性變形，水擊波傳播速度公式如下：
式中a0為水中聲波的傳播速度，水溫10℃左右，壓強(qiáng) 0.1~2.5MPa，a0=1435m/s；E0為水的彈性模量，E0=2.04 × 105N/cm3；E為管壁彈性模量，N/cm2；d為管道直徑，cm；δ為管壁厚度，cm。
水錘的應(yīng)用
為了避免水擊破壞或降低水錘的破壞程度，應(yīng)根據(jù)水擊計(jì)算的結(jié)果來確定某些閥門的動(dòng)作時(shí)間。對(duì)于會(huì)影響水錘破壞程度的閥門，動(dòng)作時(shí)間不能太快或太慢，應(yīng)保證閥門讓流體通過以降低破壞。
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