수격작용(water hammer)

1. 정의

유로 단면적의 급격한 변화에 의해 압력파가 발생하여 소음과 충격을 일으키는 현상

2. 발생원인

  1. 펌프를 기동하거나 닫혀있던 밸브를 갑자기 열면 정지해 있던 액체가 갑자기 흐르게 되어 압력파를 발생
  2. 관속에 유체가 흐르고 있을 때 밸브를 갑자기 닫으면 압력이 급격히 상승하면서 압력파를 일으킨다.
  3. 난방 또는 가열용 증기배관에서 심한 소음이 발생하는 것은 수증기가 물과 함께 흐르면서 관의 단면적이 갑자기 달라지기 때문에 생기는 수격작용 때문이다.

3. 발생원리

  1. 유체의 운동에너지와 압력에너지가 서로 전환되면서 발생한 압력파는 액체속의 음속으로 상류와 하류로 반복하여 진행후 소멸

4. 발생이 쉬운경우

  1. 유속이 빠를수록
  2. 밸브를 열거나 닫는 시간이 짧을수록

5. 피해사항

  1. 소음
  2. 관이나 밸브의 파손

6. 방지대책

  1. 펌프의 출구측 관부위나 분기점, 관말 등에 서지탱크 등의 수격방지장치 설치
  2. 유속을 낮춘다.
  3. 밸브조작을 서서히 한다.
  4. 서지탱크를 설치한다.
  5. 플라이휠을 부착하여 펌프의 속도를 완만히 변화시킨다,
  6. 밸브를 펌프 출구에 가깝게 설치한다.