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虹吸效應的機制以及虹吸效應應用有哪些？
發布日期：2023-02-03 15:00:47
虹吸效應是一種流體力學現象，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形的管狀結構（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液體越過最高點，向低端排放。2010年5月澳洲昆士蘭科技大學休斯博士（Dr Stephen Hughes）說：“是重力令虹吸管內液體流動，長下端之水將短上端之水往上拉出，再流到下端。中國古代酒器九龍杯即是利用 虹吸效應制成。虹吸效應應用有哪些？安徽虹吸排水廠家為您講解！
虹吸效應
根據伯努利定律，虹吸流速度約等于：vc=（2ghc）^1/2
虹吸效應的機制
在虹吸管的上端開口處（A），向管內的壓力為上端水受到重力往管口浸入位置處推擠所形成的容器液壓；向外的壓力則為上坡段液柱產生的壓力。前者大于后者時，液體被從上端容器推進管口流到下端容器，形成虹吸。而液體壓力差是由液體向出口端落下引起，即C點重力向下導致B點負壓，然后液壓差配合大氣壓力推動液體流動。在通常情況下，虹吸現象的驅動力是大氣壓；但是在特殊情況下也會有其他原理成為驅動力。在實驗室條件下，一些虹吸管被用于在真空環境下展示，表明液體的抗張強度有一定貢獻。
最常見的虹吸效應現象使用水作為虹吸液，不過試驗中也可使用水銀，其他物質例如有機溶液，甚至二氧化碳都可以被用于虹吸實驗。
那虹吸效應在什么樣的情況下會終止？
虹吸上升階段和氣壓表原理相類似，氣壓推動液體向上進入管道中壓力較低的頂端部分。由于原理相似，虹吸管內部液體所能上升的最大高度和氣壓表是一致的。上坡高度增加，管口向外的壓力也增加；到與重力產生之容器液壓平衡的時候，虹吸管的最高處會產生部分真空，進一步導致液柱坍塌，虹吸現象停止。
另外，如果虹吸管兩端容器液面達到相等高度，虹吸現象也會停止。
現實生活中依據虹吸效應，有哪些實際的應用呢？
依據虹吸效應的原理，現實生活中有很多應用，比較常見的有虹吸馬桶、虹吸式咖啡壺、屋面虹吸排水、地下室頂板的虹吸排水板等。其中屋面虹吸排水已廣泛應用于大型屋面的雨水排水，尤其是一些大型的廠房、城市商業綜合體、火車站、機場、展覽場館等。目前已經有很多 虹吸排水廠家專業從事屋面虹吸排水的工程。
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