水锤泵（水锤试验机）的工作原理

小编我试着简述一下水锤泵的工作原理，希望能对大家有所帮助。

　　在这个图中，右边粗水管中水流因落差（一般大于1米即可）快速流动。单向阀1当水流速度达到一定的时候由绿色位置闭合到红色位置（这里我简略地画了一下，闭合的原因是射流原理。你可以上网自己查一下射流原理）。

　　由于单向阀1的突然闭合，快速流动的水在惯性作用下瞬间产生了一个很大的压力，这个压力向四周作用，这种现象叫“水锤现象”。如果你在城市生活过，或许会有自来水管激烈振动的经历，就是这个原因造成。

　　由图中我们看到，在粗水管左边有一个出口，在压力作用下水顶开单向阀2，单向阀由绿色位置打开到红色位置。水流进入密封的储能罐。

　　以上我们称为一个冲程。

　　一个冲程结束后，由于粗水管中的冲击压力（水锤）已经释放到储能罐，并且水流也停止，单向阀1弹开（我省略了单向阀上的弹簧，我想这对你的理解不会造成麻烦），开始下一个冲程。

　　同时，在单向阀2这边，水锤过去以后，单向阀2在储能气瓶里的压力作用下恢复到绿色位置，储能罐中的水只能通过左边的细水管向上排出。当若干个冲程之后，储能罐中压缩空气储存的能量足以将水推向很高很高的地方。

　　或许你又会追问能提升到多高呢？我不是不想回答，而是这里涉及的知识远远超出连初中物理都没有机会学习的你的理解范畴。不信我给你列出计算式子：

　　假定粗管道断面积为A，管长为L，管道液体的初始流速为V，液体密度为ρ，压力波从排水冲击阀门传至上游供水池的进水口的时间为T，对这段时间运用动量方程：

　　ΔP·A·T=ρALV

　　所以ΔP=ρLV/T=CρV

　　式中C=L/T，为压力波在水中的传播速度，取C=1400m/s。

　　可以计算水从2m高处经粗管进入水锤泵后，突然关闭单向阀1产生的最大升高压力ΔP，并由能量守恒定律求水流初始速度V：

mgH=mV·V/2，则

V=(2gH)0.5=(2*9.8*2)0.5≈6.3m/s

　　所以,突然关闭单向阀1时产生的最大升高压力ΔP为:

　　ΔP=CρV=1400*1000*6.3=8.8Mpa

　　在生产实践中，2m的落差可以产生接近90m的升高压力，也就是说用2米高的水流通过水锤泵可以把水送到90米左右高的地方。