虹吸现象的原理 最好具体一点 有公式解说
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实际上虹吸流动时有水流阻力,有能量损失,需知道虹吸管的长度及布置情况。做为初学,可假定为理想情况,不考虑能量损失。
设水源水面到虹吸管出口的高差为h,列水源水面到虹吸管出口的伯努利方程得:
h1=v^2/(2g)
,
得虹吸流速:v=(2gh1)^(1/2)
虹吸流量:q=(3.14d^2/4)(2gh1)^(1/2)
d为虹吸管内径。
设最高点压强为p,虹吸管最高点到出口的高差为h2,列最高点到出口的伯努利方程得:
h2+p/(pg)+v^2/(2g)=v^2/(2g)
得:p
=
-pgh2
(相对压强,即不包括大气压,相对压强为负值,即绝对压强小于大气压,就是处于一定的真空状态,理论上最大真空值不能超过10米水柱,即h2<10米水柱)
也可列容器液面到最高点的伯努利方程:
0=h3+p/(pg)+v^2/(2g)
p=-pg[h3+v^2/(2g)]=-pg[h3+h1]
=
-pgh2
(答案与上面相同)
当然虹吸管的工作条件之一是虹吸管必须先充满水,而且管道不进气(容易进气的部位是在虹吸管的顶部,因为此处压强小于大气压,而虹吸管两端进出口处都大于大气压,倒不容易进气。)因此虹吸管壁不能有孔眼和裂缝。因实际的水流有阻力,有能量损失,虹吸管顶点的允许安装高度远小于10米!
说明:本例在不考虑水流能量损失,而且虹吸管截面是均匀的情况下,得出与截面积、管长、流速无关。但实际有水流的能量损失,计算要远比以上复杂。
设水源水面到虹吸管出口的高差为h,列水源水面到虹吸管出口的伯努利方程得:
h1=v^2/(2g)
,
得虹吸流速:v=(2gh1)^(1/2)
虹吸流量:q=(3.14d^2/4)(2gh1)^(1/2)
d为虹吸管内径。
设最高点压强为p,虹吸管最高点到出口的高差为h2,列最高点到出口的伯努利方程得:
h2+p/(pg)+v^2/(2g)=v^2/(2g)
得:p
=
-pgh2
(相对压强,即不包括大气压,相对压强为负值,即绝对压强小于大气压,就是处于一定的真空状态,理论上最大真空值不能超过10米水柱,即h2<10米水柱)
也可列容器液面到最高点的伯努利方程:
0=h3+p/(pg)+v^2/(2g)
p=-pg[h3+v^2/(2g)]=-pg[h3+h1]
=
-pgh2
(答案与上面相同)
当然虹吸管的工作条件之一是虹吸管必须先充满水,而且管道不进气(容易进气的部位是在虹吸管的顶部,因为此处压强小于大气压,而虹吸管两端进出口处都大于大气压,倒不容易进气。)因此虹吸管壁不能有孔眼和裂缝。因实际的水流有阻力,有能量损失,虹吸管顶点的允许安装高度远小于10米!
说明:本例在不考虑水流能量损失,而且虹吸管截面是均匀的情况下,得出与截面积、管长、流速无关。但实际有水流的能量损失,计算要远比以上复杂。
普旭
2023-06-12 广告
2023-06-12 广告
没必要说的那么复杂。 根据字面意思就可以解释清楚: “虹”,彩虹,像龙一样,管状,例“归途如虹”、“气贯长虹”; “吸”,利用气体压力差使物质(多指流体)“倒灌”。 “龙吸水”就属于“虹吸”,因水面与高空存在大气压力差,在特定条件下,这种压...
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