ضربه‌ی قوچ
پدیده‌ی ضربه‌ی قوچ، در مواردی رخ می‌دهد که یک تغییر یا جایگزینی بین فشارهای اندک و فشارهای بالا وجود داشته باشد، که دلیل آن حرکت نوسانی آب درون لوله است؛ از این رو، این پدیده در اساس یک تغییر در فشار است. پدیده‌ی ضربه‌ی قوچ هم در سیستم‌های پمپاژ آب و هم در سیستم‌هایی که از نیروی جاذبه برای تأمین جریان بهره می‌برند می‌تواند اتفاق بیافتد.
دستگاه ضربه قوچ به منظور تولید و آشکارسازی این پدیده در لوله‌ها و آشنایی با اصول کار محفظه‌ی موج (surge chamber) طراحی شده است. دستگاه شامل لوله‌ای با یک شیر توپی، محفظه‌ی موج و لوله‌ای دیگر به همراه شیر سلنوید می‌باشد.
در آزمایش اول پدیده‌ی ضربه‌ی قوچ به واسطه‌ی سریع بستن شیر توپی رخ می‌دهد. کاهش ناگهانی شتاب جرم آب، انرژی سینتیکی را کاهش می‌دهد، که این انرژی در محفظه‌ی موج به انرژی پتانسیل تبدیل می‌شود. نوسانات فشار حاصله، به وسیله‌ی یک سنسور فشار در پشت محفظه‌ی موج اندازه‌گیری می‌شوند. این نوسانات را همچنین به صورت حرکت پاندولی سطح آب درون محفظه‌ی موج، می‌توان مشاهده نمود.
در آزمایش بعدی، بستن سریع شیر سلنوید در ناحیه‌ی لوله دوم، منجر به وقوع ضربه قوچ شدیدی می‌شود. انرژی سینتیکی آب به انرژی فشاری تبدیل می‌شود. پدیده‌ی ضربه قوچ و نوسانات حاصل از آن، به وسیله‌ی دو سنسور فشار در لوله مشخص می‌شوند.
اهداف آموزشی دستگاه ضربه قوچ
- بیان پدیده‌ی ضربه قوچ در لوله‌ها
- تعیین سرعت صوت در آب
- فهمیدن نحوه عمل محفظه‌ی موج
- فرکانس طبیعی در محفظه‌ی موج
اجزای اصلی دستگاه ضربه قوچ
- لوله‌ی ورودی آب به دستگاه، به همراه نواحی لوله‌ها
- شیر توپی / شیر سلنوید
- سنسورهای فشار
- محفظه‌ی موج
- مخازن آب
