虹吸排水原理是什么呢?不知道的小伙伴來看看小編今天的分享吧!
虹吸式排水原理是內(nèi)聚力,是液態(tài)分子間引力與位差能造成的。
即利用水柱壓力差,使水上升再流到低處。由于管口水面承受近似相同的大氣壓力,水柱短的一側(cè)合壓力大而水柱高的一側(cè)合壓力小,水會(huì)由合壓力大的一邊流向合壓力小的一邊,直到兩邊的合壓力相等,容器內(nèi)的水面變成相等高度,水就會(huì)停止流動(dòng)。利用虹吸現(xiàn)象很快就可將容器內(nèi)的水抽出。
虹吸是一種流體力學(xué)現(xiàn)象,可以不借助泵而抽吸液體。
處于較高位置的液體充滿一根倒U形的管狀結(jié)構(gòu)(稱為虹吸管)之后,開口于更低的位置。虹吸管兩端液體的重量差距造成液體壓力差距,液體壓力差能夠推動(dòng)液體越過最高點(diǎn),向低端排放。2010年5月澳洲昆士蘭科技大學(xué)休斯博士說:“是重力令虹吸管內(nèi)液體流動(dòng),長(zhǎng)下端之水將短上端之水往上拉出,再流到下端?!?/p>
事實(shí)上,虹吸作用并不完全是由大氣壓力所產(chǎn)生的,在真空里也能產(chǎn)生虹吸現(xiàn)象。使液體向上升的力是液體間分子的內(nèi)聚力。在發(fā)生虹吸現(xiàn)象時(shí),由于管內(nèi)往外流的液體比流入管子內(nèi)的液體多,兩邊的重力不平衡,所以液體就會(huì)繼續(xù)沿一個(gè)方向流動(dòng)。在液體流入管子里,越往上壓力就越低。如果液體上升的管子很高,壓力會(huì)降低到使管內(nèi)產(chǎn)生氣泡(由空氣或其他成分的氣體構(gòu)成),虹吸管的作用高度就是由氣泡的生成而決定的。因?yàn)闅馀輹?huì)使液體斷開,氣泡兩端的氣體分子之間的作用力減至0,從而破壞了虹吸作用,因此管子一定要裝滿水。在正常的大氣壓下,虹吸管的作用比在真空時(shí)好,因?yàn)閮蛇吂芸谏纤艿降拇髿鈮禾岣吡苏麄€(gè)虹吸管內(nèi)部的壓力。 應(yīng)用實(shí)例:把充滿水的膠管一端插入水中,另一端垂在盛水的容器之外,而且,出水口要低于水面。這樣,水就會(huì)從容器順著膠管流出。
一些虹吸茶壺,虹吸馬桶,都是此原理。
虹吸原理的應(yīng)用:
如今,虹吸已經(jīng)運(yùn)用到現(xiàn)代的工程中,很多屋面排水系統(tǒng)都是使用虹吸式排水,虹吸技術(shù)運(yùn)用在現(xiàn)代建筑是1968年,由Olavi Ebeling與Persommerhein共同發(fā)明,在過去的四十多年里,他們所研究的虹吸排水系統(tǒng)一直領(lǐng)先于世界水平,虹吸式排水系統(tǒng)打破了常規(guī)的重力排水系統(tǒng),虹吸式排水系統(tǒng)是利用屋頂專用雨水漏斗實(shí)現(xiàn)氣水分離。開始時(shí)由于重力作用,使雨水管道內(nèi)產(chǎn)生真空,當(dāng)管中的水呈壓力流狀態(tài)時(shí),形成虹吸現(xiàn)象,不斷進(jìn)行排水,最終雨水管內(nèi)達(dá)到滿流狀態(tài)。在降雨過程中,由于連續(xù)不斷的虹吸作用,整個(gè)系統(tǒng)得以快速排放屋頂上的雨水。虹吸式排水系統(tǒng)管道均按滿流有壓狀態(tài)設(shè)計(jì),雨水懸吊管可做到無坡度敷設(shè),當(dāng)產(chǎn)生虹吸作用時(shí),水流流速很高,有較好的自清作用。如今,虹吸式排水系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛的運(yùn)用,1993年,該虹吸排水系統(tǒng)首次運(yùn)用到新加坡一建筑工程里,自此,Persommerhein為亞洲的屋面雨水排放系統(tǒng)帶來新的革命。
以上就是小編今天的分享了,希望可以幫助到大家。
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