Ce este fluxul tranzitoriu?

Curgerea tranzitorie este o condiție de dinamică a fluidelor în care viteza și presiunea unui flux de fluid se modifică în timp din cauza modificărilor stării sistemului. Aceste modificări pot fi cauzate de pornirea sau oprirea unei pompe, deschiderea sau închiderea supapelor sau fluctuațiile presiunii de alimentare din rezervoare sau rezervoare. Se caracterizează de obicei printr-o undă sau valuri puternice de presiune care pot persista o perioadă semnificativă de timp după încetarea evenimentului de precipitare. Evenimentele de curgere tranzitorii pot fi extrem de distructive dacă amploarea și viteza undei de presiune depășesc capacitatea sistemului în care are loc. Rezolvarea problemelor recurente ale fluxului tranzitoriu nu este ușoară și, în general, este realizabilă numai cu simulări software sofisticate.

Atunci când fluide precum apa sunt conduse fără obstacole și cu o rată constantă prin orice sistem de țevi și supape, viteza fluidului și presiunea pe care o exercită asupra sistemului rămân constante și previzibile. Când o parte din acel echilibru este deranjată, de exemplu, pornirea unei pompe de rapel sau închiderea unei supape, atunci este inițiată o condiție cunoscută sub numele de flux tranzitoriu. Această condiție este caracterizată printr-un vârf brusc al presiunii și al vitezei curgerii fluidului, a cărui amploare depinde de tipul evenimentului de inițiere și de cât de rapid a avut loc. Deoarece apa este un material rezonant, această undă este transferată de-a lungul întregii coloane de fluid, ale cărei rezultate sunt de obicei experimentate în întregul sistem.

Această condiție poate fi caracterizată printr-o singură valuri sau o serie de valuri care pot, în funcție de condițiile ambientale, să rămână active în coloana de fluid pentru o perioadă lungă de timp după ce evenimentul de inițiere a încetat. Aceste valuri provoacă frecvent un sunet puternic în țevi, dând naștere denumirii comune a fenomenului de ciocan de berbec. În cazurile în care unda de presiune și creșterea rezultată a vitezei curgerii fluidului sunt de o magnitudine suficientă, debitul tranzitoriu poate cauza deteriorarea sau chiar defectarea completă a conductelor și supapelor de-a lungul sistemului. Aceste evenimente nu numai că pot provoca daune considerabile, dar sunt și foarte perturbatoare pentru procesele de fabricație sensibile la presiune și debit.

Definirea cu precizie a cauzei principale a evenimentelor de flux tranzitoriu în vederea eliminării lor este dificilă. În cele mai multe cazuri, este necesară o cunoaștere aprofundată a naturii exacte a fluidelor implicate, precum și detaliile țevilor, supapelor și suportului țevilor ca punct de plecare. Ulterior se utilizează software de calculator complex și sofisticat pentru a simula condițiile din sistem care pot, în cele mai multe cazuri, să identifice sursa și soluțiile potențiale pentru evenimentele de flux tranzitoriu.