[유체기계]수격작용(Water Hammering) _수자원

소개

유체기계수업을 듣다가 수격작용(Water Hammering) 을 공부했습니다..
레포트로 했구요..A+학점받았습니다._수자원공사에 전공시험에도 빈번히 나오고 있습니다..공부 열심히 하세요~정말 열심히 만들었습니다. 그림포함되어있구요.^^*
그림은 제가 직접 플래시로 그렸습니다.

목차

1. 수격현상의 정의
2. 수격현상의 발생요인
3. 수격현상 방지기구
4. 공기실(air chamber)의 역할
5. 공기실(air chamber)의 구조
6. 공기실이 설치된 예

본문내용

1. 수격현상의 정의
수격현상은 파이프에 아주 큰 폭발, 노킹 등의 소음이 발생하는 현상이다. 특히 수격현상은 상대적으로 비압축성유체에서 충격파의 영향에 의해 발생되는데 파이프에서 밸브디스크에 의해 갑자기 유체가 정지되었을 때 발생되는 음속보다 빠른 속도의 충격파에 의해서 일어난다. 또한 유속의 갑작스런 정지나 방향의 변화에 의해 발생된다.
수격현상의 증상은 소음, 진동 등은 플랜지의 파손과 장비의 파손, 파이프 파괴와 파이프 지지대에 폭발을 일으킨다.
또한 생활 속에서의 수격현상은 세탁기의 물 공급을 막았을 때나 스프링쿨러가 갑자기 꺼질 때 식기세척기의 싸이클이 변했을 때 수도꼭지를 갑자기 잠글 때 발생한다. 이 현상은 순간적으로 고압(1000psi 이상의 압력)을 발생하여 시스템의 조인트부를 약하게 하거나 밸브에 누설을 일으키고 심지어 파이프의 파괴를 일으킨다. 특히 유체의 속도가 빨라질 때 유체의 양이 많을 때 또한 파이프에 급작스런 변화가 생길 때 수격현상이 발생할 가능성이 높다.
파이프의 Swing check는 중력에 의해서 체크되고 유체의 유동 멈추게 해주기 때문에 밸브가 닫히기 전에 유동의 반전이 일어나야 한다.
Swing check가 마침내 닫혔을 때 유체 유동의 갑작스런 정지에 의해 압력이 급상승하고 그 결과 충격파가 발생된다.
이 충격파는 이런 갑작스런 충격파는 급격한 정지로 인해 발생되는 에너지가 다 소진될 때까지 계속 된다.
아래 사진은 체크밸브를 닫은 후부터의 전형적인 압력곡선이다.


이런 고압파는 파이프와 밸브에 큰 힘으로 부딪힌다. 이 현상은 금속에 심각한 응력을 발생시키고 시스템에 진동을 유발한다.
만약 시스템이 이런 높은 압력에 견디도록 디자인 되지 않으면 파이프나 펌프, 밸브 등 구성요소가 파괴 될 것이다.
이런 문제점은 silent check valve에 의한 스프링을 설치함으로써 해결 될 것이다. silent check valve는 개폐를 중력이나 유체유동에 의존하지 않는다. 유체의 전진속도를 감소시키는 대신에 스프링은 밸브가 디스크를 닫도록 도와준다.

참고자료

· 없음