文档介绍：虹吸现象即虹吸。
虹吸是一种流体力学现象,可以不用泵而吸抽液体。处于较高位置的液体充满一根倒U形的管状结构(称为虹吸管)之后,开口于更低的位置。这种结构下,管子两端的液体势能差能够推动液体越过最高点,向另一端排放。主要是由万有引力让虹吸管作用。
目录
1原理
▪物理现象
▪图例说明
2古代发现
3应用实例
▪排水系统
▪污水杂物
4品牌
5应用前景
▪应用
▪金融上应用
1原理编辑
物理现象
虹吸图示
管内最高点液体在重力作用下往低位管口处移动,形成真空,在真空作用下,高位管口的液体被吸进最高点,形成虹吸现象
图例说明
附图针对“管口气压差”说,如图,由于两边的气压基本相同,高位管口由于伸入液面的深度远低于低位管口伸入液面的深度,故从管口处来说,低位管口处的压强要大于高位管口处的压强,但液体仍会从高位容器流入低位容器。之所以会产生这种现象,是因为这里的压力仅仅只能传导到液体的上表面。所以低位的杯子里的管子虽然压力较高,但是无法传导到高位杯子里去,所以也无法阻止液体下落。
2古代发现编辑
中国人很早就懂得应用虹吸原理。应用虹吸原理制造的虹吸管,在中国古代称“注子”、“偏提”、“渴乌”或“过山龙”。东汉末年出现了灌溉用的渴乌。西南地区的少数民族用一根去节弯曲的长竹管饮酒,也是应用了虹吸的物理现象。宋朝曾公亮《武经总要》中,有用竹筒制作虹吸管把峻岭阻隔的泉水引下山的记载。中国古代还应用虹吸原理制作了唧筒。唧筒是战争中一种守城必备的灭火器。宋代苏轼《东坡志林》卷四中,记载了四川盐井中用唧筒把盐水吸到地面。
其书载:以竹为筒,“无底而窍其上,悬熟皮数寸,出入水中,气自呼吸而启闭之,一筒致水数斗。“明代的《种树书》中也讲到用唧筒激水来浇灌树苗的方法,对于虹吸原理,中国古代也有论述。
汉朝的发明虹管灯也应用了这个原理,虹管灯也称釭灯,其灯体有虹管,灯体为带空腔的容器,内部盛清水,利用虹管(导烟管)将灯罩内的烟火导入灯体溶于水中,就可净化空气。
汉代铜釭灯
南北朝时期成书的《关尹子·九药篇》说:“瓶存二窍,以水实之,倒泻;闭一则水不下,盖(气)不升则(水)不降。井虽千仞,汲之水上;盖(气)不降则(水)不升。”有两个小孔的瓶子能倒出水,如果闭住一个小孔,另一个小孔外面的空气压力会比瓶里水的压力大,水就流不出来。
唐代王冰《素问》注中,有关大气压力的物理现象记述得较清楚,王冰曰:“虚管溉满,捻上悬之,水固不汇,为无升气而不能降也;空瓶小口,顿溉不入,为气不出而不能入也。”指出一个小口的空瓶灌不进水是因为瓶里气体出不来。
宋代俞琰在《席上腐谈》中补充了前人的发现,说;“予幼时有道人见教,则剧烧片纸纳空瓶,急覆于银盆水中,水皆涌入瓶而银瓶铿然有声,盖火气使之然也;又依法放于壮夫腹上,挈之不坠。”在空瓶里烧纸,由于火把瓶里的一部分空气赶出瓶外,火熄灭后瓶里就形成负压,造成一定的真空,瓶外的空气压力就把瓶紧紧地压在人腹上。如果把瓶放在水里,水就立即涌入瓶里。
明代庄元臣在《叔苴子·内篇》中也指出把葫芦勺倒压入水中,水并没有进入葫芦里,这是因为葫芦里有空气。
3应用实例编辑
排水系统
上个世纪60年代,瑞典的几位科学家把虹吸的原理应用到现代建筑上去,最初解决了建筑屋面的雨水排水系统,当时在研究的初期,采用的是一种满管压