对于与大气连通的任何节点类型（例如，排放到大气、空气阀），只要本地压力（表压）降至零或以下，就可以向管道中注入空气。在空气阀的具体应用中，注入的空气在压力下通过限制孔从管道中排出，以缓冲重新接合相邻液柱的后续影响。因此，在下面的讨论中，尽管我们将提到空气阀，但应该注意到，对于所有其他能够允许空气进入的节点类型，注入的空气将保持在大气压力。因此，在当前版本的 HAMMER 中，在管道、阀门和/或接头上的小裂缝或小孔处进入或排出的空气只能用空气阀来表示。

HAMMER 中嵌入了两种气穴模型：弹性（集中）和刚性柱（扩展）。前者是一种更标准的处理方法，其中每个气穴都位于其形成点，而后者是具有空气-液体界面跟踪的相邻分支的创新刚性柱表示。

运行模式

对于 HAMMER 中的气阀，可能有多达三个孔口直径：一个用于进水口，两个用于出水口；通过过渡容积或过渡压力区分。三个孔口的直径和过渡容积/压力为输入参数（其中有些仅适用于某些空气阀类型 - 请参阅“空气阀”了解详细信息），这些参数会对空气阀的性能产生重大影响。

需要注意的是，过渡容积是一种人工结构，它近似于组合（即三动式或三级）空气阀的内部工作原理。所采用的容积通常是空气阀主体的容积，因为一旦液体开始进入空气阀主体（即，当剩余空气容积小于阀门主体的容积时），浮子通常在空气阀内部操作以减小空气出流孔口的尺寸。过渡压力只是管道中的内部压力，超过该压力，大直径空气出流孔口会被迫关闭。用户必须选择阀门是否使用过渡容积或过渡压力作为触发器，以在大直径孔口和小直径孔口之间切换。

对于三个孔口中的任何孔口，HAMMER 使用 Comolet (1961) 之后的公式自动计算由于“音速”而产生的气流节流。使用此公式，空气质量流量 Q_M 确定如下：

(1)

为 4°C 和 1 个大气压下的空气密度 (=1.293 g/l)，S=0.6A，A 为孔口的横截面积。

是气体定律中的指数，p 是绝对压力，下标 0 表示标准条件，而 是常数。对于空气入流，(1) 同样适用，但方括号内的比率被反转为 p/p₀，因为在这种情况下 p₀ >p。气体定律中的指数 硬编码为 1.4，对应于适用于发生的典型快速过程的绝热压缩/膨胀。

参考下图的操作模式，确定了四种空气阀操作模式：(a) 充满（无空气）、(b) 真空断路器、(c) 排气和 (d) 压缩。在正常稳态条件下，当（仪表）压力超过零时，管道将充满（液体）。如果压力降至零，空气阀将在打开时用作真空断路器，以允许空气进入。在此阶段，将形成一个膨胀的气穴，但最终系统条件会导致逆流。如果空气容积大于过渡容积（或内部压力小于过渡压力），则在排气模式下通过大直径孔口释放空气；当剩余空气容积减少到小于过渡容积（或内部压力增加到大于过渡压力）时，大直径孔口关闭，小直径孔口打开以排出剩余空气，此时剩余空气将受到明显压缩。

满流和部分满流分支

空气阀可以连接到多个管道分支，在任何时刻，某些分支都有可能充满，而另一些分支有空气量。因此，当流向空气阀的气流在整个分支中发生时，就会引起不确定性。为了处理这种情况，软件内采用以下规则：