(9.10.1)--第8章 管路与孔口出流 8.6管中水击.pdf

第八章

8.6管中水击

本节引言

本节提要

⚫前5节的内容均针对管道中的稳定流动——工程中的常态。

⚫泵和阀门等设备突然启停——较大的压力波动——非稳定

流动——水击。

本节难点

理解水击的原理；直接水击和间接水击的区别及对管道实际

操作的指导。

本节目录

8.6.1水击的物理过程

8.6.2水击压强与水击波速

8.6.3防止水击危害的措施

8.6.1水击的物理过程

水击简介

*资料来自网络

8.6.1水击的物理过程

水击简介

快速开关自来水管的龙头时，为什么会常常听到“砰、砰”的响声？

答：开关水龙头过快时，水的流速发生急剧变化，导致水管内压强出现剧烈变化，猛烈锤

击管壁，所以自来水管发出“砰、砰”的响声。

8.6.1水击的物理过程

水击简介

⚫在工程实际中也会遇到管路中液体的流动状态突然改变的情况，如泵的突然启停、阀门突

然开闭等。流动状态的突变会引起管内液体压强的骤升骤降，导致管道的振动，并伴有隆

隆的锤击声，这种现象称为水击，也称为水锤。

⚫水击现象严重时会损坏阀门，甚至导致管道破裂。水击现象为一快瞬变过程，通常会产生很

大的局部压强，因此必须考虑液体的压缩性和管壁的弹性。

8.6.1水击的物理过程

理想情况水击物理过程

⚫下面以如图所示简单管路为例来分析水击的物理过程：

阀门

由于液体的可压缩性，当右端阀门突然完全关闭

时，管道中各处的流速不会同时变为零，管内压

v力和流量将发生交替变化，分为四个阶段。

l

忽略管壁弹性和液体黏性

8.6.1水击的物理过程

理想情况水击物理过程⚫阶段一：增压逆波阶段

p

水击波速c水击压强p

c

p

稳定流动时

pl阀门处压力

p

0lt

p水击压强c

阀门处液体压强维持在p+Δp

p关阀瞬间水击压强跃升到某一定值

0l

8.6.1水击的物理过程

理想情况水击物理过程⚫阶段二：减压顺波阶段