Su darbesi

Basınç artışının etkisi

Su darbesi (eş anlamları: Su çekici, Su koçu darbesi, koç darbesi), (ing. Water hammer) boru sistemindeki su hızının hızla değişmesinin neden olduğu basınç dalgalanmasıdır. Su darbesiyle beraber çoğu zaman boruya tos vuruluyormuş bir ses oluşur. Darbenin adı da buradan gelir.

Boru hatlarında su darbesi olayı çeşitli nedenlerle ortaya çıkabilir. Bunlara örnek olarak pompa motorunun enerjisinin aniden kesilmesi, hat üzerindeki vanaların kapatma/açma manevraları ve pompaya yol verilmesi gibi kaçınılamayacak nedenler sıralanabilir. Su darbesi sonucu boru hattında belirli periyotlarla aşırı basınç ve düşük basınç değerleri oluşur. Bu basınçlar altında boru veya hat üzerindeki diğer elemanlar zarar görebilir. Bu nedenlerle boru hatların tasarımı sırasında mutlaka su darbesi hesabı da yapılmalı ve tehlikeye darbe önleyici elemanlar hat üzerine monte edilmelidir.

Su darbesi hesabı, boru içerisindeki zamana bağlı hareket ve süreklilik denklemlerinin çözülmesi ile yapılabilir. Bu denklemler iki yöntemle çözülebilmektedir. Bunlar grafik çözüm yöntemi ve sayısal çözüm yöntemidir. Basitliği ve pratikliği nedeniyle uzun zaman grafik yöntemler kullanılmıştır. Fakat grafik limitleri dışında bulunan bölgelerin hesaplanması ve boru hattı boyunca basıncın zamana göre değişiminin görülmesi bu yöntem ile mümkün olamamaktadır.

Günümüz bilgisayarlarının yüksek bellek kapasitesi ve işlem hızı sayesinde sayısal yöntem ile çok daha ayrıntılı ve hassas hesap yapılabilmektedir. Her türlü hidrolik eleman (pompa, basınç regülasyon vanası, çek valf, hava kazanı vs.) matematiksel olarak modellenebilmekte ve su darbesi denklemlerinin çözümünde sınır şartı olarak kullanılabilmektedir.