在有壓管路流動中，由于閥門突然開啟或關(guān)閉等原因，導(dǎo)致流速發(fā)生急劇變化，引起壓強的劇烈波動，并在整個管長范圍內(nèi)傳播的現(xiàn)象，稱為水擊或水錘。

水擊的后果在水擊發(fā)生時，必須考慮到液體的可壓縮性，同樣，考慮管壁的彈性，管道直徑在水擊過程中也可以擴張或收縮，不再是一常數(shù)值。水擊是工程中重大事故，會導(dǎo)致管道強烈的震動、噪聲和氣穴，有時甚至引起管道變形、爆裂或閥門的破壞。水擊的危害不可輕視，因此在工程設(shè)計中必須分析水擊過程，尋找減小水擊危害的方法。1、水擊現(xiàn)象發(fā)生后，引起壓力升高的數(shù)值，可能達到正常壓力的幾十倍甚至幾百倍，而且增壓和減壓交替頻率很快，反復(fù)的沖擊會使金屬表面損壞打出許多麻點，輕者增大了流動阻力，重者損壞管道及設(shè)備，使其產(chǎn)生變形，嚴重時會造成管道的破裂。2、壓力的反復(fù)變化會使管壁及設(shè)備受到反復(fù)的沖擊發(fā)出強烈的振動和噪音，尤如管道受到錘擊一樣故又稱為水錘。水擊的傳播過程長度為L的管道，上游M點連接水池，下游N點裝有閘門，水擊前管道內(nèi)的流動速度為v1。

1、壓縮過程

閥門突然關(guān)閉，首先在N-N斷面上液體停止了流動，同時壓力升高ph。然后相鄰的另一層液體也停止了流動，壓力也相應(yīng)升高pn。這種壓力升高以水擊波的傳播速度c由閥門N處一直向管道進口M傳播。經(jīng)時間t=L/c 傳到管道進口，這時整個管道中壓力都升高到p+Ph。液體受到壓縮，密度增高，管壁膨脹，這是一個減速增壓的壓縮過程。2、壓縮恢復(fù)過程壓縮過程結(jié)束后，管道中壓力比容器中壓力高了Ph。在壓力差pn的作用下，管道中的液體將以速度v由管道流回容器內(nèi)，如圖（b）所示。與此同時，這層液體的壓力由p+p,恢復(fù)到正常的壓力p，管壁的膨脹也得到恢復(fù)，這種恢復(fù)以水擊波的傳播速度c向管道末端N-N傳播。從閥門關(guān)閉時間算起，經(jīng)過時間t=2L/c后，由M-M傳播到N-N斷面，使整個管道都恢復(fù)到正常數(shù)值。該過程是一個增速減壓的壓縮恢復(fù)過程

3、膨脹過程(慣性作用)壓縮恢復(fù)過程結(jié)束后，液體并不能停止流動，在慣性的作用下，液體還將以速度v繼續(xù)向容器內(nèi)流動，閥門N-N處液體首先減少，使其壓力由p降低到p-Pn。因而液體密度減小，體積膨脹，管壁相應(yīng)收縮，同時液體的流動速度也降為零。這一膨脹仍以水擊波速度c向M-M斷面?zhèn)鞑ィ鐖D(c)所示。從閥門關(guān)閉時間算起，經(jīng)過時間t=3L/c后，使管道中的液體都處于膨脹狀態(tài)，壓力比正常情況下的壓力降低了ph。此過程為減速減壓的膨脹過程。4、膨脹恢復(fù)過程膨脹過程結(jié)束后，由于容器內(nèi)的壓力高于管道內(nèi)的壓力，在壓差的作用下，液體以速度流向管內(nèi)，使管道進口M處的壓力恢復(fù)到正常情況然后壓力的恢復(fù)由M斷面以水擊波的傳播速度c向N斷面?zhèn)鞑?。從關(guān)閉閥門時算起，經(jīng)過時間 t=4L/cc，完成了增速增壓的膨脹恢復(fù)過程使整個管道中液體的壓力、密度都恢復(fù)到了正常值，完成了一個周期的水擊變化過程由于流體的慣性作用，管中流體仍以速度v向下流動，但閥門關(guān)閉，流體被阻止，于是又重復(fù)剛才的過程。

水擊現(xiàn)象無法避免，但可以采取以下措施減少水擊危害1、延長閥門關(guān)閉的時間，可避免產(chǎn)生直接水擊，還可以減小水擊壓強。2、減小管中流速。采用較小的流速，有利于減小水擊引起的動量變化量，從而削弱水擊壓強增量。3、在管道中設(shè)置安全閥、水擊消除閥等，系統(tǒng)壓強增大時，安全閥打開，放走一部分高壓水，從而保護管路系統(tǒng)。4、在管道在中設(shè)置調(diào)壓塔、空氣室等裝置，這些裝置可以減小水擊壓強及水擊的影響范圍。如在水電站的壓力管上經(jīng)常設(shè)有調(diào)壓塔，如圖所示。當閥門關(guān)閉時，水擊的增壓波使調(diào)壓塔內(nèi)的水位抬升，依次緩解調(diào)壓塔上游壓力管段的水擊作用。此后調(diào)壓塔中的水位上下震蕩，直至衰減。