اگر کاویتاسیون را بتوان به عنوان "خوردگی مزمن" دریچه ها در نظر گرفت، چکش آب "تخریب خشونت آمیز" کل سیستم خط لوله است. بسیاری از مهندسان، با شنیدن صدای چکش آب برای اولین بار در محل، آن را اینگونه توصیف کردند که "مثل کسی که از یک پتک بزرگ استفاده می کند تا دیوانه وار به لوله ها ضربه بزند" و حتی قادر به پرش مستقیم لوله های فولادی چند تنی است.

  حال بیایید نیروهای داخلی وارد بر دریچه پروانه ای تحت اثر چکش آب، مکانیسم شکست و فناوری دفاعی پیشرفته را روشن کنیم.

چکش آب چگونه به وجود می آید؟

تصور کنید که سیال در خط لوله مانند یک قطار پرسرعت است که با سرعت 50 کیلومتر در ساعت حرکت می کند. هنگامی که دریچه پروانه ای به طور ناگهانی بسته می شود، معادل ایجاد یک "دیوار بتنی" عظیم از هوای رقیق در مسیر راه آهن است.

فشار تغییر انرژی جنبشی: هنگامی که سیال به صفحه سوپاپ برخورد می کند و مسدود می شود، قسمت جلویی سیال متوقف می شود، اما قسمت عقبی سیال همچنان دیوانه وار به سمت جلو حرکت می کند. طبق قانون بقای انرژی، انرژی جنبشی عظیم سیال بلافاصله به انرژی فشار تبدیل می شود.

موج فشار: این موج فشار یک موج ضربه ای (موج فشار) را تشکیل می دهد که با سرعتی بیش از سرعت صوت (تقریباً 1000 متر بر ثانیه - 1400 متر بر ثانیه در آب) در خط لوله به شدت به عقب و جلو می رود.

اوج وحشتناک: فشار لحظه ای می تواند چندین برابر یا حتی ده ها برابر فشار کاری معمولی باشد.

چرا دریچه های پروانه ای به طور خاص مستعد ایجاد یا تحت تاثیر قرار گرفتن چکش آب هستند؟زیرا عملکرد شیرهای پروانه ای معمولاً بسیار سریع است (مخصوصاً شیرهای پروانه ای پنوماتیک که در عرض 1-2 ثانیه به طور کامل بسته می شوند). علاوه بر این، صفحه دریچه یک شیر پروانه‌ای در اطراف مرکز می‌چرخد و زمانی که به طور کامل بسته می‌شود، شکاف‌های باریک در هر دو طرف یک اثر "محدود کننده جریان" بسیار شدید ایجاد می‌کنند. سرعت جریان سیال در آخرین لحظه به صورت هندسی افزایش می یابد. اگر محرک ناگهان "پر شود" و در این زمان بکشد، چکش آب فورا فوران می کند.