パイプラインのウォーターハンマーは瞬間的な圧力ジャンプ。この低下は、水流の移動速度の急激な変化に関連しています。さらに、パイプラインでウォーターハンマーがどのように発生するかをさらに詳しく学習します。
誤ってウォーターハンマーと見なされた対応する構成（ピストン）のエンジンで、ピストンの上のスペースを液体で満たした結果。その結果、ピストンは死点に到達せず、水を圧縮し始めます。これは、順番に、エンジンの損傷につながります。特に、ロッドやコネクティングロッドの破損、シリンダーヘッドのスタッドの破損、ガスケットの破損。
圧力ジャンプの方向に応じて、ウォーターハンマーは次のようになります。
パイプ内にウォーターハンマーが形成されたゲートバルブ（または他のストップバルブ）の波の伝播時間とオーバーラップ期間に応じて、次のように分割されます。
最初のケースでは、形成された波の前部水流の元の方向と反対の方向に移動します。それ以上の動きは、閉じたバルブの前にあるパイプラインの要素によって異なります。波面が前後に繰り返し通過する可能性が非常に高いです。油圧ショックが不完全な場合、流れは反対方向に動き始めるだけでなく、バルブが完全に閉じていないと、部分的にバルブをさらに通過する可能性があります。
最も危険なものはポジティブと見なされます暖房または給水システムのウォーターハンマー。圧力降下が大きすぎると、ラインが損傷する可能性があります。特に、縦方向の亀裂がパイプに現れ、それがその後の裂け目につながり、バルブの気密性に違反します。これらの故障により、熱交換器、ポンプなどの配管設備が故障し始めます。この点で、ウォーターハンマーは力を防ぐか減らす必要があります。水圧は、すべての運動エネルギーがメインラインの壁を伸ばして液柱を圧縮する仕事に伝達されるときに、流れの減速中に最大になります。
で現象を実験的および理論的に研究した1899年ニコライ・ジュコーフスキー。研究者は、ウォーターハンマーの原因を特定しました。この現象は、液体の流れが流れるラインを閉じる過程で、または液体が急速に閉じられると（水力エネルギー源のある行き止まりのチャネルが接続されている場合）、水の圧力と速度が形成されます。パイプライン全体で同時に発生するわけではありません。この場合、特定の測定を行うと、速度の変化が方向と大きさ、および圧力（最初の方向と比較して減少する方向と増加する方向の両方）で発生することが明らかになります。これはすべて、振動プロセスがラインで行われることを意味します。圧力の周期的な減少と増加が特徴です。このプロセス全体は高速であり、流体自体とパイプ壁の弾性変形によって引き起こされます。ジュコフスキーは、波が伝播する速度が水の圧縮率に正比例することを証明しました。パイプ壁の変形量も重要です。これは、材料の弾性係数によって決まります。波の速度はパイプラインの直径にも依存します。ガスが充填されたラインでは、圧縮が容易であるため、圧力が急激に上昇することはありません。
自律給水システムでは、例えばカントリーハウスでは、ボアホールポンプを使用してラインに圧力をかけることができます。ウォーターハンマーは、液体の消費が突然停止したとき、つまりタップがオフになったときに発生します。高速道路に沿って移動する水流は、即座に停止することはできません。慣性によって液体の柱が、蛇口を閉じたときに形成された給水「行き止まり」に衝突します。この場合、リレーはウォーターハンマーから節約できません。サージにのみ反応し、バルブが閉じて圧力が最大値を超えた後にポンプをオフにします。水の流れを止めるように、シャットダウンは瞬時ではありません。
定数を持つパイプラインを検討できますバルブが突然閉じられた、またはバルブが突然閉じられた、一定の特性を持つ液体の圧力と動き。ボアホール給水システムでは、原則として、逆止弁が静水位より高い位置（9メートル以上）にある場合、または漏れがある場合にウォーターハンマーが発生し、その上にある次の弁が圧力を保持します。どちらの場合も、部分的な放電があります。次にポンプを始動すると、高速で流れる水が真空を満たします。流体は閉じたチェックバルブとその上の流れに衝突し、圧力サージを引き起こします。結果はウォーターハンマーです。それは亀裂の形成と接合部の破壊に寄与するだけではありません。圧力サージが発生すると、ポンプまたは電気モーター（場合によっては両方の要素が同時に）が損傷します。この現象は、スプールバルブが使用されている場合の油圧容積式システムで発生する可能性があります。スプールが液体噴射チャネルの1つを閉じると、上記のプロセスが発生します。
ジャンプの強さは、最大流量に依存します回線をブロックした後。動きが強ければ強いほど、急停止時の打撃は強くなります。流量自体はラインの直径に依存します。断面積が大きいほど、流体の動きは弱くなります。このことから、大きなパイプラインを使用すると、ウォーターハンマーの可能性が減少するか、弱くなると結論付けることができます。別の方法は、給水を遮断するか、ポンプをオンにする時間を増やすことです。パイプの段階的な遮断の実装には、バルブタイプの遮断要素が使用されます。ソフトスタートキットは、特にポンプに使用されます。これらは、スイッチを入れる際のウォーターハンマーを回避するだけでなく、ポンプの動作寿命を大幅に延ばすことができます。
保護の3番目のオプションには、ダンパー装置。結果として生じる圧力サージを「減衰」させることができるのは、ダイアフラム拡張容器です。ウォーターハンマー補償器は、特定の原理に従って機能します。これは、圧力を上げる過程で、ピストンが液体によって移動し、弾性要素（ばねまたは空気）が圧縮されるという事実にあります。その結果、衝撃過程は振動過程に変化します。エネルギーの散逸により、後者は圧力を大幅に増加させることなくかなり急速に減衰します。補償器は充填ラインで使用されます。 0.8〜1.0MPaの圧力で圧縮空気を充填します。計算は、充填タンクまたはアキュムレータから補償器に移動する水柱のエネルギーを吸収するための条件に従って、おおよそ行われます。
