Mikä on ohimenevä virtaus?

Ohimenevä virtaus on nesteen dynamiikka, jossa nesteen virtausnopeus ja paine muuttuvat ajan myötä järjestelmän tilan muutosten vuoksi. Nämä muutokset voivat johtua pumpun käynnistämisestä tai pysäyttämisestä, venttiilien avaamisesta tai sulkemisesta tai säiliöiden tai säiliöiden syöttöpaineen vaihteluista. Sille on yleensä ominaista voimakas paineaalto tai aallot, jotka voivat jatkua pitkään saostumistilanteen päättymisen jälkeen. Ohimenevät virtaustapahtumat voivat olla erittäin tuhoisia, jos paineaallon suuruus ja nopeus ylittävät sen järjestelmän kapasiteetin, jossa se tapahtuu. Toistuvien ohimenevien virtausongelmien ratkaiseminen ei ole helppoa, ja se on yleensä saavutettavissa vain kehittyneillä ohjelmistosimulaatioilla.

Kun nesteitä, kuten vettä, ajetaan esteettömästi ja tasaisella nopeudella minkä tahansa putki- ja venttiilijärjestelmän läpi, nesteen nopeus ja sen paine järjestelmään pysyvät vakaina ja ennustettavissa. Kun jokin osa tästä tasapainosta on häiriintynyt, esimerkiksi tehostuspumpun käynnistys tai venttiilin sulkeminen, käynnistyy tilapäinen virtaus. Tälle tilalle on ominaista äkillinen paineen ja nesteen virtausnopeuden huippu, jonka suuruus riippuu käynnistystapahtuman tyypistä ja kuinka nopeasti se tapahtui. Koska vesi on resonanssimateriaali, tämä aalto siirtyy pitkin koko nestepylvästä, jonka tulokset koetaan yleensä koko järjestelmässä.

Tälle tilalle voi olla ominaista yksittäinen tai sarja aaltoja, jotka voivat ympäristöolosuhteista riippuen pysyä aktiivisina nestepylväässä pitkän ajan alkutapahtuman päättymisen jälkeen. Nämä aallot aiheuttavat usein voimakkaan paukutusäänen putkistossa, mikä saa aikaan ilmiön yleisen nimen vesivasara. Tapauksissa, joissa paineaalto ja siitä johtuva nesteen virtausnopeuden kasvu ovat riittävän suuria, ohimenevä virtaus voi aiheuttaa vaurioita tai jopa täydellisen vian järjestelmän putkissa ja venttiileissä. Nämä tapahtumat voivat paitsi aiheuttaa huomattavia vahinkoja, myös häiritä paine- ja virtausherkkiä valmistusprosesseja.

Ohimenevien virtaustapahtumien perimmäisen syyn määrittäminen tarkasti niiden poistamiseksi on vaikeaa. Useimmissa tapauksissa lähtökohtana on oltava perusteellinen tieto asiaan liittyvien nesteiden luonteesta sekä putkien, venttiilien ja putkien tukitiedot. Tämän jälkeen käytetään monimutkaisia ​​ja kehittyneitä tietokoneohjelmistoja järjestelmän olosuhteiden simuloimiseksi, jotka useimmissa tapauksissa voivat tunnistaa ohimenevien virtaustapahtumien lähteen ja mahdolliset ratkaisut.