Pokud jste někdy v noci slyšeli zvláštní zvuky, jako by u sousedů kutáleli kuličky po podlaze, nejste sami. Nejde ale o dětskou hru ani domácí opravy – viníkem je tzv. vodní kladivo, fyzikální jev vznikající v potrubí při náhlém uzavření vody.
Sousedé mohou dělat nevysvětlitelné věci, od kutilství v neděli ráno v 9 hodin až po parkování na parkovacím místě, které není jejich. Takže když v nekřesťanskou hodinu uslyšíte zvuk připomínající pouštění kuliček a klepání, můžete si pomyslet: U mých sousedů je možné všechno. Paradoxní je, že vaši sousedé možná ani nemají potomky (ideální kandidáty na tuto dětskou hru) ani čas si hrát. Spoiler: To, co slyšíte, nejsou kuličky. Ten zvuk má normální a běžný původ v rámci infrastruktury domu a vědecké vysvětlení, které vám postupně odhalíme.
Související článek
Nejsou to kuličky ani nic podobného. Jak jsme vám řekli v úvodu, nejsou to žádné kuličky a není tam žádná zem, do které by se dalo udeřit. Jednoduše řečeno, mozek se snaží interpretovat to, co slyší, a tak si zvuk spojuje s dětskou hrou. Jedná se ale o tzv. Žukovského puls, v technickém žargonu známější jako vodní kladivo.
Vodní kladivo neboli Žukovského puls je pojmenován po ruském inženýrovi, který tento jev v mechanice tekutin studoval, Nikolaji Jegoroviči Žukovském. Tento jev je hlavní příčinou poruch potrubí a hydraulických zařízení a týká se jak kapalin, tak potrubí. Obvykle se však omezuje na prostý zvuk.
Kapaliny jsou mírně pružné (i když jsou zpravidla považovány za nestlačitelné), takže když se ventil nebo kohout instalovaný v potrubí určité délky náhle uzavře, částice kapaliny, které zastavily svůj oběh, jsou zasaženy těmi, které přicházejí za nimi a stále se pohybují.
Tento každodenní efekt vytváří přetlak, který se pohybuje podél potrubí, a dokonce překračuje rychlost zvuku v kapalině. To způsobuje dva efekty: na jedné straně mírně stlačuje kapalinu a na druhé straně minimálně rozšiřuje potrubí, čímž vzniká dozvuk. Když celá tekutina ukončí svůj pohyb, a tím i impuls, tekutina již není stlačována a rozpíná se. V případě potrubí má tendenci vrátit se do své normální velikosti.
Kromě toho vzniká tlaková vlna v opačném směru: kapalina se pohybuje v opačném směru, ale protože jsme uzavřeli ventil, vzniká deprese vzhledem k normálnímu tlaku. Při tomto poklesu tlaku může kapalina přejít do plynného stavu a vytvářet bubliny. Pokud není vlna rozptýlena na druhém konci, bude postupně zmírňována materiálem potrubí a kapalinou.
Proč je v noci více slyšet? Vodní rázy vznikají při každodenních činnostech, jako je například zapínání a vypínání kohoutku nebo ventilu, což děláme neustále ručně, nebo při spuštění pračky či myčky. Vodní rázy jsou však více slyšet v noci jednoduše proto, že jsme v tichu, bez jiných zvuků, které by je překrývaly.
Minimalizace vodního rázu je dobrým postupem, jak snížit riziko poruch vodovodní instalace, což je třeba dělat od začátku nebo při rekonstrukci. Doporučuje se tedy vyhnout se rychlouzavíracím ventilům, instalovat vyrovnávací nádrže, vysokotlaké potrubí, vzduchové a odvzdušňovací ventily.
Kromě toho je důležitá pravidelná údržba hydraulických zařízení, která zajistí jejich správnou funkci a zabrání budoucím problémům. Účinným řešením pro snížení vodního rázu může být také použití tlumičů vodního rázu. Tato zařízení se instalují do potrubního systému a pomáhají absorbovat tlakový ráz, čímž chrání potrubí a armatury.