Pourquoi la pression au cours d'un phénomène transitoire hydraulique tel qu'un marteau à fluide passe-t-elle en dessous de la pression de ligne?

J'essaie de comprendre pourquoi les fluctuations de pression pendant un phénomène de marteau hydraulique iraient au-dessous de la pression de ligne (Pmin <Pi). Je pensais qu'il y aurait juste une augmentation de pression et ensuite la pression reviendrait à la pression de sédimentation mais ce n'est pas le cas. Dans ce cas, la pression semble aller bien au-dessous de la pression de décantation également (ce qui pourrait provoquer une cavitation si la pression tombe en dessous de la pression de vapeur). Je sais qu'il existe de nombreux pics en raison du sillage de la pression qui est renvoyé dans la ligne hydraulique et de sa quatrième (et que la pression à n'importe quel point de la conduite à un moment donné est une superposition de toute la vague, incidente et réfléchie, au point ). Je ne suis pas en mesure de comprendre comment la pression peut descendre en dessous de la pression de ligne, car la surtension est supposée être une onde de compression. Le Pmin suggère qu'une onde d'expansion se propage derrière l'onde de compression. Tout matériel permettant de mieux comprendre cela serait également utile.

Les excursions de pression négative se produisent parce que le fluide en mouvement dans le système possède une inertie. Cela signifie qu'il veut continuer à aller au-delà de sa position d'équilibre même après que la force motrice soit passée à zéro. Voici un moyen facile de visualiser comment cela crée des excursions négatives:

Imaginez que nous ayons un très, très long canon, chargé d'une charge explosive et d'un projectile bien ajusté. Nous avons déclenché l'explosif et la pression dans le canon derrière le projectile est devenue positive et le projectile a commencé à bouger.

Au fur et à mesure qu'il se déplace, le gaz chaud derrière se dilate et sa pression diminue. Maintenant, nous avons mis le projectile en mouvement et même si la pression de conduite positive finira par tomber à l'atmosphère, le projectile reste en mouvement à ce moment-là et commence à faire le vide derrière lui là où il y avait une pression positive. Ce vide agit maintenant pour ralentir le projectile. Finalement, le projectile est stoppé, mais comme il y a maintenant un vide poussé derrière, son sens de déplacement s'inverse et il glisse vers sa position de départ.

La masse du projectile provoque son dépassement de son point d'équilibre à chaque cycle et il présente une oscillation harmonique dans les deux sens jusqu'à ce que le frottement élimine l'énergie cinétique et que le projectile s'arrête. C'est ainsi qu'une impulsion transitoire peut créer des excursions de pression négatives.