Tính tốc độ sóng và tăng áp suất.
Va đập thủy lực là sóng áp suất xảy ra khi chất lỏng đang chuyển động bị buộc dừng hoặc đổi hướng đột ngột, chẳng hạn như đóng van nhanh. Công cụ tính này giải phương trình Joukowsky cho độ tăng áp tức thời từ khối lượng riêng chất lỏng, tốc độ sóng và sự thay đổi vận tốc, sau đó ước tính biên độ an toàn của ống và đề xuất thời gian đóng van mục tiêu để giữ sóng áp dưới áp suất thiết kế.
Phương trình Joukowsky: ΔP = ρ × a × ΔV trong đó ρ là khối lượng riêng chất lỏng, a là tốc độ truyền sóng áp suất, và ΔV là độ thay đổi vận tốc trung bình. Tốc độ sóng a = √(K / ρ) / √(1 + (K/E) × (D/t)) trong đó K là mô-đun nén khối của chất lỏng, E là mô-đun Young thành ống, D là đường kính và t là chiều dày thành — ống mềm hơn (E thấp hơn) cho a thấp hơn và sóng áp thấp hơn. Với nước trong ống thép cứng a ≈ 1.300 m/s; trong ống PE mềm a ≈ 250–400 m/s. Để giữ sóng áp trong cấp áp suất ống, thời gian đóng van mục tiêu T > 2L/a (chu kỳ một phản xạ sóng đầy đủ), cho phép quá trình giảm tốc phân bổ trên chiều dài ống.
Kỹ sư hệ thống ước tính sóng áp sau khi bơm 500 lpm mất điện trên đường ống 1,2 km tính ΔV = 2,1 m/s, ΔP = 26 bar, vượt cấp ống — và bổ sung bình khí tích năng chống sóng áp để giảm chấn sóng dừng máy.
Kỹ sư quy trình thiết kế van nước làm mát 200 mm chọn cơ cấu chấp hành điện với thời gian đóng 5 giây thay vì solenoid 0,5 giây ban đầu, giảm sóng áp từ 18 bar xuống 3 bar và tránh phải nâng cấp cấp áp ống.
Kỹ thuật viên công trình điều tra tiếng gõ ống khi máy giặt ngắt nước lắp thiết bị chống va đập thủy lực nội tuyến được định cỡ theo thể tích khí cần thiết và cấp áp suất của đường ống tính từ công cụ tính.
Bất kỳ thời gian đóng nào nhanh hơn T_c = 2L/a (chiều dài đường ống × 2 / tốc độ sóng) đều tạo ra sóng áp Joukowsky đầy đủ. Đóng chậm hơn phân bổ quá trình giảm tốc và giảm áp suất đỉnh tỷ lệ thuận.
Đường ống dài hơn tích trữ nhiều động năng hơn. Bản thân độ tăng áp Joukowsky không phụ thuộc vào chiều dài đường ống, nhưng thời gian tồn tại của xung áp cao thì có (= 2L/a), vì vậy hư hỏng do mỏi và tiếng ồn nghe được tỷ lệ với chiều dài.
Có — khí bị giữ lại nén lại và bật ngược, tạo ra các sự kiện tách cột với sóng áp vượt xa dự đoán Joukowsky. Luôn thông khí tại các điểm cao và dùng van chân không trên các đoạn xuống dốc dài.