倒虹吸出口水錘原理
倒虹吸原理：當(dāng)渠水從一端流入向下彎曲的倒虹吸時(shí)，必先灌滿倒虹吸后才能從另一端流出，水流通過(guò)建筑物，必將產(chǎn)生一個(gè)能量上的損失 ， 使倒虹吸的進(jìn)出口水面高程有一個(gè)必要的差值，使出口高程低于進(jìn)口高程，出口低于進(jìn)口，借助水位差，水流將平順地通過(guò) 。
倒虹吸：
當(dāng)渠道與道路或河溝高程接近，處于平面交叉時(shí)，需要修一構(gòu)筑物，使水從路面或河溝下穿過(guò)，此構(gòu)筑物通常叫做倒虹吸 。倒虹吸主要有豎井式 。這種形式施工簡(jiǎn)便而且便于清除泥沙 。倒虹吸有箱形和圓形兩種 。物理上水往高處走的現(xiàn)象是一種水利工程的技巧 。它是在渠道與道路、河流發(fā)生交叉或在渠道穿越山谷時(shí)經(jīng)常采用的一種立交水工建筑物 。早在2000多年前 ， 中國(guó)已有成功的運(yùn)用 。與虹吸管一樣 ， 它在立面上也呈弓形；不同的是 ， 其弓彎向下 。而且 ， 雖然倒虹吸管和虹吸管的輸水原理相同，即都借助于上下游的水位差 ， 但倒虹吸在開(kāi)始工作時(shí)不需人為地制造管中的真空，因而更為普及 。
水錘效應(yīng)和虹吸效應(yīng)的應(yīng)用場(chǎng)景工程建筑 。水錘效應(yīng)和虹吸效應(yīng)水錘效應(yīng)應(yīng)用在中國(guó)古代，現(xiàn)代的工程建筑多是這一原理，解決了建筑物屋面的排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的難題 。水錘效應(yīng)是指在水管內(nèi)部 ， 管內(nèi)壁光滑 ， 水流動(dòng)自如 。
水錘產(chǎn)生的原因是什么問(wèn)題一：水錘的發(fā)生原因 在蒸汽主管上由于輻射散熱的原因，會(huì)產(chǎn)生冷凝水 。蒸汽在管道內(nèi)高速的流動(dòng)從而帶動(dòng)冷凝水一起流動(dòng)造成了漣漪 。通過(guò)這種情況 ， 隨著蒸汽的帶動(dòng)冷凝水在管道內(nèi)慢慢形成了一定的規(guī)模 。這個(gè)就類似于由于強(qiáng)風(fēng)而形成巨大的浪 。在這種情況下 ， 水錘現(xiàn)象發(fā)生是當(dāng)冷凝水猛烈的撞擊到彎頭或一個(gè)關(guān)閉著的閥門 。當(dāng)蒸汽損失了熱量，它會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)槔淠?，其體積會(huì)比蒸汽小1000倍 。因此當(dāng)蒸汽進(jìn)入接觸到低溫的冷凝水從而發(fā)生冷凝，蒸汽的體積立刻發(fā)生巨大的變化 。當(dāng)蒸汽在冷凝過(guò)程中，由于體積減小會(huì)暫時(shí)形成真空狀態(tài) ， 因此管道內(nèi)的冷凝水會(huì)被吸到這個(gè)真空的空間 。這種情況就會(huì)形成水錘，冷凝水在管道內(nèi)形成浪涌互相的撞擊 。簡(jiǎn)而言之，管道內(nèi)的低溫冷凝水與蒸汽混合是非常危險(xiǎn)的 。但這樣的情況又是非常普遍的，像在冷凝水回收系統(tǒng)中或類似的系統(tǒng)，這種是一種非常難以解決的水錘形式 。值得注意的是這種類型的水錘形式不僅僅出現(xiàn)在冷凝水回收系統(tǒng)中，也同樣會(huì)發(fā)生在蒸汽配送管道和蒸汽用設(shè)備中 。以上所提及的兩大類型水錘都會(huì)產(chǎn)生巨大的破壞，但相對(duì)而言第二種形式的水錘發(fā)生的頻率更高 。
問(wèn)題二：水錘產(chǎn)生的條件及危害 在壓力管道中，由于某種外界原因（如閥門突然關(guān)閉或開(kāi)啟，水泵機(jī)組突然停車等），使得水的流速突然變化，從而引起壓強(qiáng)急劇升高和降低的交替變化，這種水力現(xiàn)象稱為水錘，也稱水擊 。
一、水錘的危害
水錘引起的壓強(qiáng)升高，可達(dá)管道正常工作壓強(qiáng)的幾倍，甚至幾十倍 。這種大幅度的壓強(qiáng)波動(dòng)，造成的危害有：
1、引起管道強(qiáng)烈振動(dòng) ， 管道接頭斷開(kāi) ， 破壞閥門 ， 嚴(yán)重的造成管道爆管 ， 沿途房屋漬水，供水管網(wǎng)壓力降低 。
2、引起水泵反轉(zhuǎn) ， 破壞泵房?jī)?nèi)設(shè)備或管道，嚴(yán)重的造成泵房淹沒(méi) 。
3、造成人身傷亡等重大事故 ， 影響生產(chǎn)和生活 。
二、水錘產(chǎn)生的條件
1、閥門突然開(kāi)啟或關(guān)閉 。
2、水泵機(jī)組突然停車或開(kāi)啟 。
3饑單管向高處輸水（供水地形高差超過(guò)20米）；
4、水泵總揚(yáng)程（或工作壓力）大；
5、輸水管道中水流速度過(guò)大；
6、輸水管道過(guò)長(zhǎng)，且地形變化大 。
三、水錘的預(yù)防措施
一開(kāi)（關(guān)）閥水錘
1、開(kāi)關(guān)水錘有直接水錘和間接水錘 ， 延長(zhǎng)開(kāi)閥和關(guān)閥的時(shí)間，可避免產(chǎn)生直接水錘 。
2、離心泵、混流泵應(yīng)在閥門關(guān)至15%―30%時(shí)而不是全關(guān)時(shí)停泵，這樣可以降低水泵出口壓力，防止水泵振動(dòng)及延長(zhǎng)閥門使用壽命 。對(duì)于軸流泵在泵出口一般不應(yīng)設(shè)閥門 。
二啟泵水錘
1、排除管道空氣，使管道充滿水后再開(kāi)啟水泵 。凡是長(zhǎng)距離輸水管道的隆起處各點(diǎn)應(yīng)設(shè)置自動(dòng)排氣閥或設(shè)置充水設(shè)施 。
2、當(dāng)水泵必須在空管啟動(dòng)時(shí)，可采用分階段開(kāi)閥啟泵方式 。
⑴先將水泵出口閥門打開(kāi)15%―30%（蝶閥可先開(kāi)150―300），管道上其余閥門全部開(kāi)啟 。
⑵然后啟動(dòng)水泵 。
⑶待管道充滿水后再將水泵出水口閥門全開(kāi)或開(kāi)到所需的角度 。
3、設(shè)有止回閥的水泵
⑴在止回閥前設(shè)自動(dòng)排氣閥 。
⑵在止回處設(shè)旁通閥 。
⑶事故停泵后，應(yīng)待止回閥后管道充滿水再啟動(dòng)水泵 。
⑷啟泵時(shí)水泵出口閥門不要全開(kāi)，否則會(huì)產(chǎn)生很大的水沖擊 。據(jù)調(diào)查分析國(guó)內(nèi)幾個(gè)泵站的重大水錘事故多在這種情況下產(chǎn)生 。
三停泵水錘
給水管中的水在斷電后的最初瞬間，主要靠慣性以逐漸減慢的速度繼續(xù)向水池方向流動(dòng)，然后流速降到零 。管道中的水在重力水頭作用下 ， 又開(kāi)始向水泵倒流 ， 速度由零逐漸增大 。由于管道中水的流速變化，從而引起水錘現(xiàn)象的發(fā)生 。
1、降低輸水管道的流速，增加管道直徑、壁厚，可在一定程度上降低水錘壓力 。
2、選用轉(zhuǎn)動(dòng)慣量GD2較大的電動(dòng)機(jī)或加裝有足夠慣性的飛輪，可在一定程度上降低水錘值 。
3、輸水管線布置時(shí)，減少管路布置的陡峭度 ， 盡量布置平緩管路，應(yīng)考慮盡量避免出現(xiàn)峰點(diǎn)或坡度劇變，在管路中各峰點(diǎn)安裝可靠的排氣閥 ， 避免產(chǎn)生彌合水錘 。
4、通過(guò)水錘計(jì)算，停泵水錘的大小主要與泵房的幾何揚(yáng)程有關(guān)，幾何揚(yáng)程愈高，停泵水錘值也愈大 。因此 ， 應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況選用合理的水泵揚(yáng)程 。
5、減少輸水管道長(zhǎng)度，管線愈長(zhǎng)，停泵水錘值愈大 。由一個(gè)泵站變兩個(gè)泵站，用吸水井把兩個(gè)泵站銜接起來(lái) 。
6、停泵水錘主要因?yàn)槌鏊艿乐够亻y關(guān)閉過(guò)快引起 ， 因此 ， 取消止回閥可以消除停泵的危害，并且可以減少水頭損失，節(jié)約能耗；目前，經(jīng)過(guò)一些大城市的實(shí)驗(yàn) ， 認(rèn)為一級(jí)泵房可以取消，二級(jí)泵房不易取消；取消止回閥時(shí)應(yīng)進(jìn)行停泵水錘壓力計(jì)算，為減少和消除水錘，目前常在大口徑管道上安裝微阻緩閉止回閥 。
7、在大口徑......>>
問(wèn)題三：水錘的影響因素 曾經(jīng)，普遍認(rèn)為越是低溫的冷凝水越可能造成嚴(yán)重的水錘 。然而，實(shí)驗(yàn)卻揭示了一個(gè)驚人的事實(shí) ， 實(shí)驗(yàn)表明當(dāng)冷凝水的溫度略低于蒸汽溫度時(shí)會(huì)對(duì)水錘的形成造成最大的影響 。更確切的講，假設(shè)當(dāng)蒸汽溫度為100℃ ， 冷凝水溫度處于70℃~80℃時(shí)產(chǎn)生水錘的幾率要大于冷凝水溫度處于50℃~60℃時(shí) 。事實(shí)上，水錘所造成的影響是通過(guò)計(jì)算得出數(shù)據(jù)的 。這個(gè)計(jì)算結(jié)果可以顯示出水錘的強(qiáng)度與蒸汽冷凝的體積的關(guān)系 。（蒸汽塊）通過(guò)三個(gè)圖表我們可以看出冷凝水的溫度情況：左邊的圖表：蒸汽接觸到低溫的冷凝水立刻發(fā)生冷凝現(xiàn)象 。如這種情況，當(dāng)有水錘發(fā)生時(shí)也只會(huì)產(chǎn)生小的蒸汽泡，不會(huì)形成大的蒸汽塊 ， 因此只會(huì)形成小型的水錘 。中間的圖表是最大的隱患 。由于冷凝水與蒸汽的溫差相對(duì)較小，在20-30℃之間 。因此冷凝水不會(huì)馬上冷凝，但通過(guò)逐步的累積，當(dāng)蒸汽到達(dá)冷凝點(diǎn)時(shí)，全部的蒸汽會(huì)立刻發(fā)生冷凝 。由于緩慢的冷凝時(shí)間，從而使蒸汽與冷凝水接觸的時(shí)間很長(zhǎng)，會(huì)產(chǎn)生大量的蒸汽泡，形成大型的水錘 。右邊的圖表：蒸汽與冷凝水接觸時(shí)的溫度相同 。在這種情況下，不會(huì)有蒸汽冷凝的情況發(fā)生同時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生水錘 。這一情況證明了當(dāng)飽和冷凝水排出疏水閥時(shí)的溫度與閃蒸汽的溫度相同時(shí)，是不會(huì)水錘產(chǎn)生的 。
問(wèn)題四：什么是水擊現(xiàn)象 ， 及其產(chǎn)生的原因？ 水擊現(xiàn)象：在壓力管道中 ， 由于液體流速的急劇改變，從而造成瞬時(shí)壓力顯著、 反復(fù)、迅速變化的現(xiàn)象，稱為水擊，也稱水錘 。
產(chǎn)生的原因： 當(dāng)壓力管道的閥門突然關(guān)閉或開(kāi)啟時(shí) ， 當(dāng)水泵突然停止 或啟動(dòng)時(shí)，因瞬時(shí)流速發(fā)生急劇變化，引起液體動(dòng)量迅速改變 ， 而使壓力顯著變化 。管道上止回閥失靈，也會(huì)發(fā)生水擊現(xiàn)象 。在蒸汽管道中，若暖管不充分，疏水不徹底，導(dǎo)致送出的蒸汽部分凝結(jié)成水，體積突然縮?。?造成局部真空，周圍介質(zhì) 將高速向此處沖擊，也會(huì)發(fā)出巨大的音響和振動(dòng) 。
問(wèn)題五：蒸汽管道中的“水錘”現(xiàn)象是如何產(chǎn)生的 在蒸汽管道系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)候，由于某種原因?qū)е鹿艿乐械恼羝蚶淠牧魉侔l(fā)生變化，從而引起壓強(qiáng)急劇升高和降低的交替變化，這種現(xiàn)象稱為水擊或水錘，有時(shí)候也被稱為蒸汽錘 。
問(wèn)題六：什么是水錘現(xiàn)象? 求科普... 水錘現(xiàn)象是指在有壓力管路中 ， 由于某種外界原因（如閥門突然關(guān)閉、水泵機(jī)組突然停車）使水的流速突然發(fā)生變化，從而引起壓強(qiáng)急劇升高和降低的交替變化，這種水力現(xiàn)象稱為水擊或水錘，可以破壞管道、水泵、閥門、并引起水泵反轉(zhuǎn) ， 管網(wǎng)壓力降低等 ， 所以，預(yù)防水錘發(fā)生極為重要 。加拿大蘭澤前置過(guò)濾器，防水錘設(shè)計(jì) ， 暗敷管道、水龍頭、電器起到積極的保護(hù)作用 。
問(wèn)題七：水錘的水錘簡(jiǎn)介 水錘效應(yīng)是一種形象的說(shuō)法.它是指給水泵在起動(dòng)和停止時(shí)，水流沖擊管道，產(chǎn)生的一種嚴(yán)重水擊 。由于在水管內(nèi)部，管內(nèi)壁是光滑的，水流動(dòng)自如 。當(dāng)打開(kāi)的閥門突然關(guān)閉或給水泵停止，水流對(duì)閥門及管壁，主要是閥門或泵會(huì)產(chǎn)生一個(gè)壓力 。由于管壁光滑，后續(xù)水流在慣性的作用下 ， 水力迅速達(dá)到最大 ， 并產(chǎn)生破壞作用，這就是水力學(xué)當(dāng)中的“水錘效應(yīng)”，也就是正水錘 。相反 ， 關(guān)閉的閥門在突然打開(kāi)或給水泵啟動(dòng)后 ， 也會(huì)產(chǎn)生水錘，叫負(fù)水錘，但沒(méi)有前者大 。
問(wèn)題八：請(qǐng)簡(jiǎn)述泵站中的水錘及其常用的水錘防護(hù)措施？ 答：在壓力管道中，由于水流流速的劇烈變化而引起一系列劇烈的壓力交替升降的水力沖擊現(xiàn)象 ， 稱為水錘 。
泵站中常見(jiàn)的水錘主要有三大類：關(guān)閥水錘、停泵水錘及啟泵水錘 。
關(guān)閥水錘是指管路系統(tǒng)中閥門關(guān)閉所引起的水錘；
停泵水錘是指水泵機(jī)組因突然失電或其它原因，造成開(kāi)閥停機(jī)時(shí)，在水泵及管路中水流流速發(fā)生劇變而引起的壓力傳遞現(xiàn)象 。
啟泵水錘是指水泵機(jī)組轉(zhuǎn)速?gòu)牧愕竭_(dá)額定值或從啟動(dòng)到正常出水過(guò)程中所產(chǎn)生的水錘 。
常用的防護(hù)措施如下：
關(guān)閥水錘的防護(hù)主要通過(guò)調(diào)節(jié)閥門的關(guān)閉規(guī)律 ， 減小水錘壓力；
啟泵水錘的防護(hù)主要是保證管道中氣體能順利通暢的排除出管道；
停泵水錘的防護(hù)措施主要包括：
增大機(jī)組的GD2；B）閥門調(diào)節(jié)防護(hù)；C）空氣罐防護(hù)；D）空氣閥防護(hù)；E）調(diào)壓塔防護(hù)；F）單向塔防護(hù)；
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【倒虹吸出口水錘原理，水錘效應(yīng)和虹吸效應(yīng)的應(yīng)用場(chǎng)景】
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