液壓沖擊（俗稱：水錘；流體錘）是運動中的流體（通常是液體，但有時也包括氣體）被迫突然停止或改變方向時引起的壓力波動或波動；動量變化。這種現象通常發生在管道系統末端的閥門突然關閉，壓力波在管道中傳播時。這種壓力波會導致重大問題，從噪音和振動到管道破裂或坍塌。可以通過蓄能器、膨脹罐、緩沖罐、排放閥和其他功能來減少水錘脈沖的影響。可以通過確保沒有閥門在流量很大時關閉得太快來避免這種影響，但是有很多情況會導致這種影響。可以使用茹科夫斯基（Joukowsky）方程進行粗略計算，或者使用特征法進行更精確的計算。

公元前1世紀，馬庫斯·維特魯威·波利奧描述了羅馬公共供水的鉛管和石管中的水錘效應。水錘還沒說出口就被利用了。阿爾罕布拉宮由格拉納達的NasridSultanIbnal-Ahmar于公元1238年開始建造，它使用水螅來蓄水。通過xxx個水庫，由達羅河的一條通道填充，水通過一個大的垂直通道排空到下面的第二個水庫，形成一個漩渦，反過來推動水通過一條小得多的管道上升6米，而大部分水排入第二個水庫。，稍大的管子。1772年，英國人約翰懷特赫斯特為英格蘭柴郡的一所住宅建造了液壓油缸。1796年，法國發明家JosephMichelMontgolfier(1740–1810)為他在Voiron的造紙廠建造了液壓油缸。在法語和意大利語中，水錘的術語來自液壓柱塞：coupdebélier（法語）和colpod'ariete（意大利語）均表示柱塞的打擊。由于19世紀見證了市政供水的安裝，水錘成為土木工程師關注的問題。水錘現象也讓研究循環系統的生理學家感興趣。雖然它是由ThomasYoung在工作中提出的，但通常認為水錘理論始于1883年德國生理學家JohannesvonKries（1853-1928年）的工作，當時他正在研究血管中的脈搏。然而，土木工程師沒有注意到他的發現。Kries的發現隨后分別由俄羅斯流體動力學家NikolayYegorovichZhukovsky(1847-1921)、1898年由美國土木工程師JosephPalmerFrizell(1832-1910)和1902年由意大利工程師LorenzoAllievi(1856-1941）。

流過管道的水有動量。如果流動的水突然停止-例如通過關閉流動水下游的閥門，壓力會突然升高并產生沖擊波。在家庭管道中，這種沖擊波被視為類似于敲擊聲的響亮的撞擊聲。如果壓力足夠高，水錘會導致管道破裂。有時會在水系統中添加氣阱或立管（頂部開口）作為阻尼器，以吸收流動水造成的潛在破壞力。例如，如果路徑中的閥門關閉得太快，沿著隧道或管道流向水力發電站中的渦輪機的水可能會突然變慢。如果有14公里（8.7英里）、直徑為7.7米（25英尺）的隧道充滿水，以3.75米/秒（8.4英里/小時）的速度行駛，這代表大約8,000兆焦耳（2,200千瓦時）的動能。這種能量可以通過頂部開口的水流入的垂直浪涌井消散。當水上升到豎井時，其動能轉化為勢能，避免了突然的高壓。在一些水力發電站(HEP)，例如密歇根州的撒克遜瀑布水力發電廠，看起來像水塔的東西其實是一個調壓鼓。在住宅管道系統中，當洗碗機、洗衣機或馬桶突然關閉水流時，可能會發生水錘。結果可能會聽到一聲巨響、重復的敲擊聲（當沖擊波在管道系統中來回傳播時），或者有些顫抖。水錘的其他潛在原因：

• 泵停止
• 一種止回閥，由于失去動力（例如泵停止）時管道反向流動而快速關閉（即止回閥猛沖）。非急停止回閥可用于減少壓力波動。
• 填充具有限制的空管道，例如部分打開的閥門或孔口，當管道快速填充時允許空氣輕松通過，但一旦充滿壓力就會增加水遇到限制。

當一些蒸汽在管道的水平部分冷凝成水時，蒸汽系統中可能會發生蒸汽錘。蒸汽迫使液態水沿管道形成段塞，撞擊管件的閥門，產生巨大的敲擊聲和高壓。由熱沖擊引起的冷凝引起的真空也會導致蒸汽錘。通過使用傾斜管道和安裝蒸汽疏水閥可以xxx限度地減少蒸汽錘。在渦輪增壓內燃機上，當渦輪增壓器迫使空氣進入發動機時，節氣門關閉時會發生氣錘。沒有沖擊波，但壓力仍會迅速增加到破壞水平或導致壓縮機喘振。安裝在節氣門前的減壓閥通過將空氣轉向別處來防止空氣沖擊節氣門體，從而保護渦輪增壓器免受壓力損壞。該閥門可以將空氣再循環到渦輪增壓器的進氣口（再循環閥），也可以將空氣吹入大氣并產生售后渦輪增壓器的獨特嘶嘶聲（排氣閥）。

水錘造成事故和死亡，但通常損害僅限于管道或附件的破損。工程師應始終評估管道爆裂的風險。輸送危險液體或氣體的管道在設計、建造和操作中需要特別小心。尤其是水力發電廠必須仔細設計和維護，因為水錘會導致水管發生災難性故障。以下特性可以減少或消除水錘：

• 通過安裝調節器來降低建筑物的供水壓力。
• 較低的流體速度。為了保持低水錘，某些應用的管道尺寸圖表建議流速在1.5m/s(4.9ft/s)或以下。
• 安裝緩慢關閉的閥門。馬桶填充閥有靜音填充類型，可以安靜關閉。
• 非沖擊式止回閥不依賴于流體流動來關閉，并且會在水流達到顯著速度之前這樣做。
• 高管道壓力等級（不會降低效果，但可以防止損壞）。
• 良好的管道控制（啟動和關閉程序）。
• 水塔（用于許多飲用水系統）或緩沖罐有助于保持穩定的流速并捕獲較大的壓力波動。
• 膨脹罐和某些類型的液壓蓄能器等空氣容器的工作方式與水塔的工作方式大致相同，但它們是加壓的。它們通常在容器中的液位上方具有氣墊，該氣墊可以由氣囊調節或隔開。在大型管道上，空氣容器的尺寸可能高達數百立方米。它們有多種形狀、尺寸和配置。這種容器通常稱為蓄能器或膨脹罐。
• 可以在水管和機器之間安裝一個原理上類似于減震器的液壓氣動裝置，稱為“水錘避雷器”，以吸收沖擊并停止撞擊。
• 空氣閥通常可以修復管道中高壓點的低壓。雖然有效，但有時需要安裝大量的空氣閥。這些閥門還允許空氣進入系統，這通常是不需要的。可以使用排放閥作為替代方案。
• 較短的支管長度。
• 較短的直管長度，即增加彎頭、膨脹環。水錘與流體中的聲速有關，彎頭減少了壓力波的影響。
• 將較大的管道??布置在循環中，以提供較短的較小的引出管道分支。使用環形管道，來自環路兩側的較低速度的流量可以服務于分支。
• 泵上的飛輪。
• 泵站旁通。

最早成功調查水錘問題的人之一是意大利工程師LorenzoAllievi。水錘可以通過兩種不同的方法來分析——剛性柱理論，它忽略了流體的可壓縮性和管壁的彈性，或者通過包括彈性的全面分析。當閥門關閉所需的時間與壓力波在管道長度上的傳播時間相比較長時，剛性柱理論是合適的；否則可能需要考慮彈性。下面是峰值壓力的兩個近似值，一個考慮彈性，但假設閥門立即關閉，另一個忽略彈性，但包括閥門關閉的有限時間。

色譜柱分離是水錘事件期間可能發生的一種現象。如果管道中的壓力低于液體的蒸汽壓，就會發生氣穴現象（部分液體蒸發，在管道中形成氣泡，使壓力保持在蒸汽壓附近）。這最有可能發生在特定位置，例如封閉端、高點或拐點（管道坡度的變化）。當過冷液體流入先前被蒸汽占據的空間時，蒸汽和液體之間的接觸面積增加。這會導致蒸汽冷凝成液體，從而降低蒸汽空間中的壓力。然后蒸汽空間兩側的液體通過壓力差加速進入該空間。兩柱液柱（或一個液柱，如果在封閉端）的碰撞導致壓力大且幾乎瞬時升高。這種壓力升高會損壞液壓機械、單獨的管道和支撐結構。在一次水錘事件中可能會發生多次空洞形成和塌陷。

大多數水錘軟件包使用特征法來求解所涉及的微分方程。如果由于管道中的空氣或氣體夾帶，波速不會隨時間變化，則此方法效果很好。波浪法(WM)也用于各種軟件包中。WM讓運營商能夠有效地分析大型網絡。許多商業和非商業軟件包可用。軟件包的復雜性不同，具體取決于建模的流程。

更復雜的軟件包可能具有以下任何功能：

• 多相流能力。
• 空化增長和崩潰的算法。
• 非定常摩擦：壓力波隨著湍流的產生和流速分布的變化而衰減。
• 為更高的壓力改變體積模量（水變得更不易壓縮）。
• 流體結構相互作用：管道對變化的壓力作出反應并產生壓力波本身。

• 水錘原理可用于制造稱為液壓油缸的簡單水泵。
• 有時可以使用水錘檢測泄漏。
• 可以在管道中檢測到封閉的氣穴。