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  • 1 # 妙語輕歌

    實際上虹吸流動時有水流阻力,有能量損失,需知道虹吸管的長度及佈置情況。做為初學,可假定為理想情況,不考慮能量損失。

    設水源水面到虹吸管出口的高差為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為虹吸管內徑。

    設最高點壓強為P,虹吸管最高點到出口的高差為H2,列最高點到出口的伯努利方程得:

    H2+P/(pg)+V^2/(2g)=V^2/(2g)

    得:P = -pgH2 (相對壓強,即不包括大氣壓,相對壓強為負值,即絕對壓強小於大氣壓,就是處於一定的真空狀態,理論上最大真空值不能超過10米水柱,即H2<10米水柱)

    也可列容器液麵到最高點的伯努利方程:

    0=H3+P/(pg)+V^2/(2g)

    P=-pg[H3+V^2/(2g)]=-pg[H3+H1] = -pgH2 (答案與上面相同)

    當然虹吸管的工作條件之一是虹吸管必須先充滿水,而且管道不進氣(容易進氣的部位是在虹吸管的頂部,因為此處壓強小於大氣壓,而虹吸管兩端進出口處都大於大氣壓,倒不容易進氣。)因此虹吸管壁不能有孔眼和裂縫。因實際的水流有阻力,有能量損失,虹吸管頂點的允許安裝高度遠小於10米!

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