Les clapets anti-retour se caractérisent par leurs grandes variations de charge et leur fréquence d'ouverture et de fermeture relativement faible. Une fois qu'un clapet anti-retour est dans un état fermé ou ouvert, sa durée de vie est longue et il ne nécessite généralement aucun mouvement de pièces mobiles. Cependant, lorsqu'une exigence de « commutation » se présente, le clapet anti-retour doit pouvoir fonctionner de manière flexible, une exigence encore plus stricte que les mouvements mécaniques courants.
Dans les applications pratiques, les clapets anti-retour sont généralement caractérisés comme des vannes à fermeture rapide-. Au moment de la fermeture, le fluide s'écoule de manière directionnelle. Lorsque le clapet de la vanne se ferme, la vitesse de reflux du fluide chute rapidement du maximum à zéro, tandis que la pression augmente fortement. Ce phénomène est appelé « coup de bélier », qui peut endommager le système de canalisations. Les coups de bélier sont particulièrement importants dans les systèmes de canalisations à haute pression-où plusieurs pompes fonctionnent en parallèle.
Le coup de bélier est une onde de pression provoquée par un écoulement transitoire dans une canalisation sous pression, résultant d'une poussée ou d'une chute de pression provoquée par des changements de vitesse du fluide. Sa cause physique réside dans les effets combinés de l'incompressibilité du fluide, de son inertie et de l'élasticité du pipeline. Pour résoudre ce problème, les concepteurs ont incorporé diverses nouvelles structures et matériaux dans la conception des clapets anti-retour, dans le but de garantir les performances des vannes tout en minimisant l'impact des coups de bélier.
