气水有趣的流体特征

淡水湖总工

虹吸式滗水器

a图：

U形管左上端阀门开啟

全系统管道内水面压力为大气压。

十個短管在水面浅口，U形管内水面同出口管底平。

b图：

关闭∪形管左上端阀门，十短管内密闭，池内水位此時上升……，则系统气压增加，即十短管口内水位升高，U形管左侧水面下降……。

如池内水位水面高出短管口内水面为H1 , 则U形管内左右水位差也为H1……。

c图：此后池内水位达最高位，开放∪管排气阀，水流将通过十個短管流经U形管排出池外……。

d图：十短管与U形管系统排水至某水位时，关闭排气阀，以便当池水位降至十短管总管下时，排水因虹吸作用，仍会继续排水。

而当水位降至最低时，打开气阀，

令系统与大气联通，虹吸失效……

系统回复至下一循环。

即a图……。

上图为水处理工程中的一种滗水器，分a、b、c、d 四种状态。

所谓滗水器是为将池内表层水以滗水的方式，排出水池的一种装置。

图示有十個滗水短管与一U形排水管相連接。

U形管右侧有出水口，左侧管顶有一阀门，此阀门控制滗水器的运行。

如有兴趣明白此阀门的作用，即是考核你的物理知识的一种游戏……。



注：为何要取池内水体的上层水？那是污水处理的工艺要求。



四图分述四种工况：

a图：

U形管左上端阀门开啟

全系统管道内水面压力为大气压。

十個短管在水面浅口，U形管内水面同出口管底平。

b图：

关闭∪形管左上端阀门，十短管内密闭，池内水位此時上升……，则系统气压增加，即十短管口内水位升高，U形管左侧水面下降……。

如池内水位水面高出短管口内水面为H1 , 则U形管内左右水位差也为H1……。

c图：此后池内水位达最高位，开放∪管排气阀，水流将通过十個短管流经U形管排出池外……。

d图：十短管与U形管系统排水至某水位时，关闭排气阀，以便当池水位降至十短管总管下时，排水因虹吸作用，仍会继续排水。

而当水位降至最低时，打开气阀，

令系统与大气联通，虹吸失效……

系统回复至下一循环。

即a图……。

流体系统中水气並用，涉水中有气，气中有水……，如再有气压水压的变化，温度与流体流速流量的影响……，将令理论与实际的研究复杂化……。研究人员应充分注意！切勿粗心大意。