幼儿园虹吸原理教案
幼儿园虹吸原理教案
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幼儿园虹吸原理教案
教学目的:
通过学习了解毛细现象及虹吸现象，并用自己的语言描述两种现象并概括出原理。
了解毛细及虹吸现象在生活中的简单应用以及生活中简单毛细及虹吸现象的利与弊。
每名学生亲自动手进行试验探究并在探究过程中有自己的思考和感悟。
培养学生的动手能力、合作能力以及勤于思考发问的习惯。
重难点定位:
毛细现象
1、重点:了解和认识毛细现象、那些常见物体能产生毛细现象以及毛
细现象在生活中应用的例子。
2、难点:了解并掌握毛细现象产生的条件，对比不同物体产生毛细现
象的明显程度并作出合理解释。
虹吸现象
1、重点:了解并认识虹吸现象、了解虹吸现象在生
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活中的应用。
2、难点:了解产生虹吸现象的条件、对生活中的虹吸现象作出合理解
释并会应用虹吸原理解决生活中一些问题。
实验材料:
毛细现象:
如上图所示，图中从左向右，依次为牙签、粉笔、棉线、棉布、复
印纸、卡片纸、餐巾纸、吸水纸、筷子。红墨水、玻璃皿若干。
虹吸现象:
如上图所示，两个相同规格大烧杯若干套、橡胶管若干、清水、吸管等。
教学过程:
毛细现象:
1、课堂导入:
提出问题，俗话说:“人往高处走，水往低处流。那同学们认为水有没有可能往高处流呢,同学们在生活中有没有见过‘往高处流的水’,”通过发问式导入，
用一个“违背常理的”自然现象让同学们主动去思考，引发他们的兴趣，使整堂
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课程顺利进行。
2、演示实验，接触毛细现象
老师演示“粉笔变红”实验。演示如下图:
图?图?
图?
3、摆出毛细现象概念
引出“毛细现象”这个物理概念，并解释什么是毛细现象，并提问学生，除了粉笔之外，还有什么材料可以产生毛细现象，并引导他们进行下一步探究。
4、学生动手实验
分小组分发实验材料，引导学生进行探究，看看什么材料可以产生秒系现象、哪些不会。并由老师进行小结。
5、从实验现象进一步对比不同材料、相同条件下的毛细现象
选取学生实验中一些不同材料产生的毛细现象进行对比，如:吸水纸、报纸及棉布。比较引出不同材料在其他条
件均相同的情况下出现毛细现象的时间、产生的程度不同。
第一组材料对比:
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图? 图?
图? 图?
如上图组所示:餐巾纸的效果最为明显，接下来到吸水纸、复印纸、卡片纸。
第二组材料对比:
图? 图?
图? 图? 如上图组所示:棉线的效果比棉布明显。
第三组材料对比:
图?图? 如上图组所示:吸管和筷子均不会产生毛细现
象。
《虹吸现象》用Flash CS4制作，运用生动形象的动画演示、分析复杂的物理现象，有以下三大亮点: 1、在原理分析中，通过生动形象的动画演示，用闪烁的方式提示分析中的关键动作及理论要点，配合理论分析和文字说明，直观形象地揭示了虹吸现象背后的科学道理，让学生更容易理解接受。2、课件中将动画设计了“分步演示”和“完整演示”两种演示模式，教师在使用的过程中可灵活选择。
3、采用剖面动画的方式，将生活中不能看见的抽水马桶运行过程生动具体地呈现了出来。
亲子实验:虹吸实验
班级: 幼儿姓名:亲爱的小朋友:
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上次我们做了有关水的压力的实验，一定感到很有趣吧，这次我们的实验还和水有关哦。你们知道怎么让放在高处的瓶子中的水，通过一根软管自用流到低处的空瓶中吗,让我们来动手做一做吧。
附:实验记录表
每周一问:动物是如何过冬的,
班级: 幼儿姓名:
亲爱的小朋友:
冬天到了，很多小动物都开始准备过冬了，那你知道它们究竟是怎么过冬的吗,请你细心地寻找答案哦～
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虹吸的定义及原理
虹吸的定义及原理 (2011-05-09 17:53:36) 转载▼ 分类：物理 标签： 杂谈 关于虹吸的定义和原理： 下图所示是虹吸现象原理图． A容器中的水通过虹吸管自动流入B容器，在管中取一竖直液片S，设液体对该液片的压强分别为p左与p右，p0为大气压，则p左=p0－ρ水gh左，p右=p0－ρ水gh右，由于引水左管侧的水面比出水管一侧的水面高，故h左
关于虹吸原理问题，我又进行了研究，并就此事向同事们进行了咨询。得出几个不成熟的结论，还请各位指点一二。 一、让我们首先了解虹吸的定义：由于大气压的作用，液体从液面较高的容器通过曲管越过高处而流入液面较低容器的现象。它发生的条件是曲管（虹吸管）里先要灌满液体，同时高于较高液面的液柱的压强不超过大气压。 二、让我们看看虹吸倒底需不需要大气压强。根据原理图公式：p左=p0－ρ水gh左，p右=p0－ρ水gh右，我们可以看到，要使S点左右的压强不同，从而产生虹吸，两个水面的高度差是关键。而水柱的高度就与水柱的重量有关。从这个层面讲，虹吸确实与重力有关。但我们还是要注意p0的作用，p0是什么呢？它就是大气压强，如果p0=0，即没有大气压强，情况会怎样？根据公式可以得出：p左=-ρ水gh左，p右=-ρ水gh右，S点不受左右的压强（负数），水柱中的水由于重力作用，各自落回自己的容器中。所以不会产生虹吸。因此正是由于有大气压强，从而缓缓不断的产生压强差，才会产生虹吸现象。 但是重力在虹吸现象中起什么作用呢？还是从压强公式：P=ρgh我们可以看出，没有重力，g（重力加速度）=0，S点左右压强相等，也不会产生虹吸。 综上所述：虹吸现象中，大气压强与重力，均起重要作用，二者缺一不可。 三、河流的水之所以不用大气压强也能流动，是因为它和虹吸的原理不同。我们一定是注意虹吸定义中的：“通过曲管越过高处”的含义。 四、到了月球上，由于没有大气，只有重力，所以产生不了虹吸。 分享： 25 喜欢 1 赠金笔
虹吸原理演示
虹吸原理演示 一、演示目的： 1、观察虹吸的形成和破坏，以及虹吸管沿程压力的分布情况。 2、测量虹吸管真空度，确定最大真空域。 3、定性分析虹吸管流动的能量转换特性。 4、观察虹吸原理在虹吸式出水流道中的应用情况，分析其优缺点。
虹吸原理演示仪通过虹吸的形成过程以及虹吸形成后沿程压力分布情况，展示虹吸形成的机理。并通过虹吸的破坏，说明虹吸应用中的注意点。下面结合泵站虹吸式出水流道说明虹吸原理在工程中的应用。 流经固体边界的水流，当达到一定雷诺数时，由于固体边界的形状和大小突然发生变化，在惯性的作用下，就会出现主流与边界分离而产生旋涡。水流在这些突变的边界处形成局部水流阻力，损失较大能量。在旋涡范围内，水流常表现为高度紊乱并伴随有剧烈摩擦、分裂和撞击作用，部分水流运动的连续性遭受破坏，出现明显的主流与固体边界脱离，而导致大尺度旋涡的产生。 流动演示模拟泵站的虹吸式出水流道的几何边界，并采有气泡示踪法，把流动中的流线、边界层分离现象以及旋涡发生的区域和强弱等流动图象清晰地显示出来。 流动演示装置采用自循环供水方式，只要接通水源和220V电源，即可进行演示。 本装置显示水泵站的虹吸式出水流道纵剖面上的流动图象。通过流线及旋涡的显示的情况，可比较分析虹吸式出水流道边界的合理性，尤其虹吸式出水流道出口下方的旋涡，说明虹吸式出水流道过驼峰后下降坡度不宜太陡。 四、演示步骤 1、熟悉各型设备，接通电源。 2、打开虹吸原理演示仪的电源开关，调节调速开关至最大，观察虹吸形成的过程。 3、观察虹吸管沿程压力分布情况，分析其原因，并拔开最高处的测压管，观察虹吸破 坏情况。 4、打开泵站的虹吸式出水流道演示仪的电源开关，调节调速开关，将进水量开大或关小，观察虹吸式出水流道纵剖面上流动的变化情况。 5、观察虹吸式出水流道出口下方边界上分离点的位置变动情况。 6、演示结束后，关闭电源开关。 五、思考题 1、为什么虹吸式出水流道出口下方会出现旋涡? 2、如何消除虹吸式出水流道出口下方出现的旋涡?
虹吸原理
虹吸原理 摘 要：本文论述了虹吸现象的基本原理，并根据实验及公式推导具体阐述了其原理。本位主要介绍了虹吸的悠久历史以及其在古、现代的应用。虹吸现象在古代的主要应用从最早的渴乌，到后来的唧筒、秤漏、莲花漏都是虹吸原理的典型应用；虹吸原理在现代社会也应用于各行各业:“鬼湖”的形成就是虹吸原理的“杰作”，还有马桶、虹吸滤池、虹吸式屋面排水系统、洗胃、虹吸式咖啡壶等等都是虹吸原理制成的。 关 键 词：虹吸；唧筒；秤漏；莲花漏；虹吸滤池 1、引言 虹吸是一种历史悠久的物理现象，同时它也是人们在生活中最常见的物理现象之一。虹吸现象不仅在古代有很丰富的应用，它在现代生活中也有很广泛的应用。大家生活中的很多事情都是靠虹吸原理来实现的，例如：给鱼缸换水；汽车司机常用虹吸管从油桶中吸出汽油或柴油；在古代利用虹吸原理还可以做成计时工具；虹吸原理还可以应用于水处理，如虹吸滤池等等。 2、原理 2.1 虹吸原理 虹吸现象是液态分子间引力与位能差所造成的，即利用水柱压力差，使水上升后再流到低处。由于管口水面承受不同的大气压力，水会由压力大的一边流向压力小的一边，直到两边的大气压力相等，容器内的水面变成相同的高度，水就会停止流动。利用虹吸现象很快就可将容器内的水抽出。[1] 2.2 实验解释 用图1所示的装置来说明这种现象的原理,当充满水的管子 将A 、B 两个液面高度不同水槽连接后, C 处受到向右的压强为： h P P 1 01g ρ水-= 向左的压强：h P P 202g ρ水-=，其中：P 0为大气压。由于 h 1>h 2, 所以有P 1
虹吸系统原理
虹吸式雨水收集系统 虹吸式雨水收集系统是屋面雨水排水的一种形式，是在设计条件下利用雨水斗至排出管之间的有效位差为动力，使系统内部产生负压的雨水排水系统，其水力计算依据为流体力学的伯努利方程。由于系统适用于各种建筑屋面的雨水排除，因而深受用户的青睐。 虹吸式屋面雨水收集系统的选用主要控制内容包括雨水斗流量、雨水斗材质、系统管材材质。 虹吸式屋面雨水收集系统由虹吸雨水斗、连接管、悬吊管、立管、排出管、配套管件和固定件组成。 1）、为满足不同屋面排水的要求，虹吸雨水斗按使用功能分为带集水槽型雨水斗、无集水槽型雨水斗和防冻型雨水斗。带集水槽型雨水斗适用于平屋面，屋面壅水高度可满足屋面荷载的严格要求。 2）、虹吸式雨水斗由防叶罩、防涡流装置、斗体等主要部件组成。 虹吸流屋面雨水系统适用于各种建筑屋面的雨水排除（如会展中心、体育场馆、航站楼、机库、大型货运库、物流中心、厂房、办公楼等），该系统设计必须采用虹吸雨水斗并进行严格的水力计算。 1）、雨水斗选用
雨水斗常用材质：304不锈钢为斗体，格栅罩及反涡流装置采用硅铝合金材质。 产品有防渗漏、耐气候等性能。泄流量大、斗前水位低、不进气，产品应在标准试验台测试。 产品的水力特性和试验方法与国际标准相同，可达到不同国家的技术标准。 2）、系统管材选用 （1）用于虹吸式屋面雨水收集系统的管道，应采用铁管、钢管（镀锌钢管、涂塑钢管）、不锈钢管和高密度聚乙烯（HDPE）管等材料。用于同一系统的管材和管件以及与虹吸式雨水斗的连接管，宜采用相同的材质。 （2）管材的选择应根据不同建筑的特点和要求，综合考虑系统的工作压力、防火、降噪、安装方便、经济性等因素。 （3）虹吸式屋面雨水收集系统采用的铸铁管管材、管件应符合现行国家标准《排水用柔性接口铸铁管及管件》GB/T 12772、现行行业标准《建筑排水用卡箍式铸铁管及管件》CJ/T 177、《建筑排水用柔性接口接口承插式铸铁管及管件》CJ/T 178等的规定。涂塑钢管应符合现行国家标准《给水涂塑复合钢管》CJ/T 120的规定；镀锌钢管应符合现行国家标准《低压流体输送用焊接钢管》GB/T 3091的规定；高密度聚乙烯（HDPE）排水管应符合现行国际标准《建筑内污废水排放（低温和高温）用塑料管系统——聚乙烯（PE）》ISO 8770的规定。 （4）管材的连接 铸铁管：连接宜采用卡箍式，卡箍宜采用不锈钢卡箍件，且内衬橡胶密封圈
虹吸原理说明
虹吸原理现象说明 摘要：本文论述了虹吸现象的基本原理，并根据实验及公式推导具体阐述了其原理。本位主要介绍了虹吸的悠久历史以及其在古、现代的应用。虹吸现象在古代的主要应用从最早的渴乌，到后来的唧筒、秤漏、莲花漏都是虹吸原理的典型应用；虹吸原理在现代社会也应用于各行各业:“鬼湖”的形成就是虹吸原理的“杰作”，还有马桶、虹吸滤池、虹吸式屋面排水系统、洗胃、虹吸式咖啡壶等等都是虹吸原理制成的。 关键词：虹吸；唧筒；秤漏；莲花漏；虹吸滤池 1、引言 虹吸是一种历史悠久的物理现象，同时它也是人们在生活中最常见的物理现象之一。虹吸现象不仅在古代有很丰富的应用，它在现代生活中也有很广泛的应用。大家生活中的很多事情都是靠虹吸原理来实现的，例如：给鱼缸换水；汽车司机常用虹吸管从油桶中吸出汽油或柴油；在古代利用虹吸原理还可以做成计时工具；虹吸原理还可以应用于水处理，如虹吸滤池等等。 2、原理 2.1 虹吸原理 虹吸现象是液态分子间引力与位能差所造成的，即利用水柱压力差，使水上升后再流到低处。由于管口水面承
受不同的大气压力，水会由压力大的一边流向压力小的一边，直到两边的大气压力相等，容器内的水面变成相同的高度，水就会停止流动。利用虹吸现象很快就可将容器内的水抽出。[1] 2.2 实验解释 用图1所示的装置来说明这种现象的原理, 当充满水的管子将A 、B 两个液面高度不同水槽 连接后, C 处受到向右的压强为： h P P 1 01g ρ水-= 向左的压强：h P P 202g ρ水-=，其中：P 0为大气 压。由于h 1>h 2, 所以有P 1
虹吸现象
3.2简析虹吸现象 你知道虹吸现象吗？容器中的水可以自动通过高于容器水面的弯管流出，就好象有什么东西将水从容器中"吸"出来一样（见左下图）。 为什么水会自动流过高高的弯管呢？原来，这是由于压强差在起作用。当弯管两侧中同一液面的压强不同时，管中的水（或其它液体）就会向着压强较小的一侧流动。右上图就是说明这个压强差如何使水流动的原理图。 要能够产生虹吸现象，弯管的水流出端必需比水进入端低。设进水端的水平面为A，出水端的水平面为B，向上作用在两个水平面上的大气压值都是P0，但右边管内在A面以下还有一段长h的水柱，所以，在右管中与A同一面上的压强P＝P0+ρgh，即Po 仔细分析虹吸的原理图还可知道，事先要让弯管中充满水，并且整个弯管内部不能进入空气，否则，内部空气的压强会改变两端压强差的关系，就不能发生虹吸现象了。 我们先来做一个实验：取一金属罐头筒，去掉上盖，在底面打一圆孔，塞入中间有孔的胶塞，孔中插入一根两端开口的直径15－20毫米的玻璃管，如图所示。玻璃管在筒内高度为筒高的5／6。再取一只直径30－40毫米的大试管（略高于玻璃管在筒内的高度），口朝下套在玻璃管上。设法将试管垫高（可用粘在筒底的三个塑料块垫高试管，而不能堵死试管口）， 将胶塞与筒底之间，胶塞与玻璃管之间用熔化的石蜡加封。 现在开始向罐头筒内加水，当水还没有超过A线时，下端的管口不会有水流出，但当再加水少许，一旦超过B线，筒内的水便会几乎全部流出。其实，玻管加套大试管的目的，就等于是制作了一个弯管，等效于下左图的装置，当容器中的水位超过B线，水就从下端关口流出，直到水位降低到A线以下，水才停止流出。 虹吸现象在生产和生活中有许多巧妙的应用，比如，公厕中的便池应当定时用水冲洗，需 要无人值守，但又不能让水无节制地哗哗直流，就可利用虹吸原理设计一种自动装置（右图），调节放水阀门，让水细细地流进下面的容器，当容器中的水面超过弯管顶部时，弯管中便充满了水，下端放水口就有水流出冲洗便池，容器中水面不断下降，但只要没有低于弯管的上端口，水就会继续流出，直到上端口露出水面，水流就会停止，这段时间就是虹吸的作用。调节弯管上端口的高度，可以改变每次冲洗的出水量；调节放水阀门放水量的大小，可以改变两次冲洗的时间间隔。 现代的抽水马桶也常常利用了虹吸原理，以便产生更大的吸力将便池内的污物派出。 中国人很早就懂得应用虹吸原理。应用虹吸原理制造的虹吸管，在中国古代称“注子”、“偏提”、“渴乌”或“过山龙”。东汉末年出现了灌溉用的渴乌。西南地区的少数民族用一根去节弯曲的长竹管饮酒，也是应用了虹吸的物理现象。宋朝曾公亮《武经总要》中，有用竹筒制作虹吸管把峻岭阻隔的泉水引下山的记载。中国古代还应用虹吸原理制作了唧筒。唧筒是战争中一种守城必备的灭火器。宋代苏轼《东坡志林》卷四中，记载了四川盐井中用唧筒把盐水吸到地面。其书载：以竹为筒，“无底而窍其上，悬熟皮数寸，出入水中，气自呼吸而启闭之，一筒致水数斗。“明代的《种树书》中也讲到用唧筒激水来浇灌树苗的方法。 下面再分析两个虹吸现象的实验： 1．毛细管产生虹吸现象。 虹吸现象原理实验 实 验 说 明 手 册 上海同广科教仪器有限公司 2014年8月 虹吸现象原理实验说明书 一、实验目的 1.观察虹吸发生、发展及破坏的过程。 2. 理解虹吸工作的原理及估算虹吸管能使虹吸正常工作的高度。 后根据已知条件，正确选择计算断面，为了求解管内流速及流量，我们应选取通过水池表面A 点的断面1—1和通过虹吸管出口处C 点的断面2—2，列出稳定总流量能量方程： 2 2 22w V H h g α=+ 由上式可以看出，虹吸管引流液体的能量来自虹吸管出口至容器内水面间的位能（位置水头）H ，它的一部分用于克服虹吸管内的阻力，即损失能量hw ， 另一部分用于转变为流速水头222V g ，以保证有一定的流量流出。由此可得虹吸管内的断面平均流速为： 2V = 因而通过虹吸管的流量为： 2244Q d V d π π ==虹吸高度h （即虹吸管的顶点到容器水面的距离）是有一定限制的。下面我们通过对虹吸管最高处的水力特性分析来说明，仍以上面所选的0—0 ′为计算基准面，并对断面1—1和断面3—3写出稳定总流能量方程： 2 2 3 33111322w P V V H H h h g g ααγ-+=++++ 由于21102V g α≈及31α≈，则：23 3132w V P h h g γ-??=++ ??? 式中右边括弧中各项皆为正值，为负值，即C 点产生真空，其真空度为： 2 3132w P V h h g αγ-=++ 因此，对于水来讲，虹吸高度h 的理 论值应为： 2 13210()2w V h h mH O g -=-+ 通过弯管流量计的流量为： Q h η= (2/) f D r η= 四、实验步骤 1.将测压小水箱中加水至1/2。为增加演示效果，可在水中加入少量红墨水。 2.开启水泵，向高水位水箱，低水位水箱注水，使高水位水箱有溢流，低 什么是热虹吸及其原理 江苏·常州李政 很简单，实际上就是连通管一侧加热气化后另一侧冷液体补充过来，在塔的换热器上比较常见，也叫虹吸式换热器。利用液体部分汽化,形成汽液混合物,密度变小,利用密度差作为推动力来完成的过程。液体被加热后，体积膨胀，密度变小变轻，会上升，周围冷的液体来补充，形成循环。利用气相和液相的密度差做为推动力进行循环,这样可以节省循环用的泵,一般塔底再沸器用这种的不少. 立式热虹吸再沸器其实和虹吸没什么关系,也不知谁取的名字，原理与虹吸不同，只是现象与虹吸类似。虹吸有人认为是压力的原因，原因是只要出口比进口低，而且管子中走的是液体，不能有气体，这样可以移出液体，但是管子的最高点个人认为应该有高度的限制的，热虹吸使用很多，顾名思义以热为动力产生的虹吸现象，以前CCTV介绍一种节能住宅曾使用该原理利用太阳能。也有人认为热虹吸原理跟再沸器的原理相似，一侧加热，另一侧液相变为气相。利用密度差形成推动力工作。多用于再生和解吸系统。 虹吸现象是利用液体液位不同而形成的压力差作为动力，使液体流动，热虹吸其实和虹吸无关，就是液体受热后，密度变小，要上升。密度大的补充过来。虹吸现象是液态分子间引力与位能差所造成的,即利用水柱压力差,使水上升后再流到低处.由於管口水面承受不同的大气压力,水会由压力大的一边流向压力小的一边,直到两边的大气压力相等,容器内的水面变成相同的高度,水就会停止流动.利用红吸现象很快就可将容器内的水抽出. 虹吸管是人类的一种古老发明,早再公元前1世纪,就有人造出了一种奇特的虹吸管. 事实上,虹吸作用并不完全是由大气压力所产生的,在真空里也能产生虹吸现象.使液体向上升的力是液体间分子的内聚力.在发生虹吸现象时,由於管内往外流的液体比流入管子内的液体多,两边的重力不平衡,所以液体就会继续沿一个方向流动.在液体流入管子里,越往上压力就越低.如果液体上升的管子很高,压力会降低到使管内产生气泡,虹吸管的作用高度就是由气泡的生成而决定的.因为气泡会使液体断开,气泡两端的气体分子之间的作用力减至0,从而破坏了虹吸作用,因此管子一定要装满水.在正常的大气压下,虹吸管的作用比在真空时好,因为两边管口上所受到的大气压提高了整个虹吸管内部的压力. 设想一下，太阳能集热器内储满冷水，当太阳能集热器吸收太阳能时，里面的水受热膨胀，密度变小，就上升到上面的热交换器中。而密度较大的冷水则回流到集热器的底部，在吸收了热能后，继续膨胀上升··· 热循环运动被称为热虹吸效应，集热器和热交换器之间的温差越大，水体在两者之间的循环流动的速度越快。热虹吸只是其现象跟虹吸一样所以才起了个热虹吸的名字. 化工厂里的蒸馏塔的底沸都是采用热虹吸重沸器，下面是个人解释， 什么是热虹吸重沸器：热虹吸重沸器是一个能够交换热量，同时有汽 化空间的一种特殊换热器。在热虹吸重沸器中的物料液位和分馏塔液 位在同一高度。从塔底线提供液相进入到重沸器中。通常在重沸器中 有25-30%的液相被汽化。被汽化的两相流被送回到分馏塔中，返回 塔中的气相组分向上通过塔盘，而液相组分掉回到塔底（看图1）。 原理 虹吸式排水系统在降雨初期，屋面雨水高度未超过雨水斗高度时，整个排水系统工作状况与重力排水系统相同。 随着降雨的持续，当屋面雨水高度超过雨水斗高度时由于采用了科学设计的防漩涡雨水斗，通过控制进入雨水斗的雨水流量和调整流态减少漩涡，从而极大地减少了雨水进入排水系统时所夹带的空气量，使得系统中排水管道呈满流状态，利用建筑物屋面的高度和雨水所具有的势能，在雨水连续流经过雨水悬吊管转入雨水立管跌落时形成虹吸作用，并在该处管道内呈最大负压。屋面雨水在管道内负压的抽吸作用下以较高的流速被排至室外 虹吸式雨水与重力排水区别: 虹吸式屋面雨水排水系统的最大改进和技术进步是开发了一种具有良好整流功能的雨水斗。雨水斗在其额定设计流量时处于淹没泄流排水状态，不渗气；设计排 水量大；雨水斗淹没泄流的斗前水深小。采用了虹吸式雨水斗的屋面雨水排水系统，在降雨过程中相当于从屋面上的一个稳定水面的水池中 泄水，经屋面内排水管系，从排出管排出，管道全充满的压力流状态，面雨水的排水过程是一个虹吸排水过程。所以，把具有虹吸排水能力 的屋面雨水内排水系统称之为虹吸式屋面雨水内排水系统。虹吸式屋面排水系统的管道在设计降雨强度呈负压，管材的选用应考虑承受负压 的能力，雨水斗淹没泄流的斗前水位降低到其一定的值，雨水斗开始有空气渗入，排水管道内的真空被破坏，排水系统会从虹吸压力流的工 况转向重力流。 缺点:虹吸雨水瞬间大流量，与其连接的市政管网无接纳能力，导致雨水从井内外溢。 原理概括： 由于压强差在起作用。当弯管两侧中同一液面的压强不同时，管中的水（或其它液体）就向着压强较小的一侧流动。 利用虹吸原理必须满足三个条件： 虹吸雨水管原理 【篇一：虹吸排水原理】 一、虹吸排水系统原理 虹吸屋面雨水排放系统采用特殊设计的雨水斗，使雨水在很浅的天沟水深下，即可在管道中形成满流状态。利用建筑物的高度和落水具有的势能，在管道中造成局部真空，使雨水斗及水平管内的水流获得附加的压力而形成虹吸现象。利用虹吸作用，极大地加快水在排水管内的流速，快速排放屋面雨水。 二、虹吸排水系统演示 1. 降雨初期，雨量一般较小，悬吊管内是一有自由液面的波浪流 2. 随着降雨量的增加，管内逐渐呈现脉动流，拔拉流 3. 降雨量再增大，系统出现间歇式虹吸现象,出现满管气泡流和满管汽水混合流,并逐步趋于稳定 4. 降雨量进一步增大，系统达到设计状态，出现水的单向流状态,稳定且全面的系统虹吸形成 四、虹吸排水系统的优势 1. 重力排水和虹吸系统的比较 传统重力排水系统： 横管需要一定坡度 立管较多，影响美观 管道和配件使用量大 使用寿命较短 大范围的地面开挖工作 现场施工量大 后期装修费用较高 虹吸雨水排放系统： 横管不需要坡度 管径较小，便于建筑处理 减少立管和雨水斗数量 系统寿命长 最小的地面开挖工作，雨水井少 施工简单快捷 可节省大量装修费用 五、虹吸排水系统组成 主要的组成部件包括雨水斗、hdpe管道、45度弯头、偏心异径短束节、y型顺水三通以及一些辅料。 【篇二：虹吸式雨水原理2012】 原理 虹吸式雨水排放系统管内压力和水的流动状态是不断变化的过程。 虹吸式排水系统在降雨初期，屋面雨水高度未超过雨水斗高度时，整个排水系统工作状况和重力排水系统相同。在重力流系统中，水沿着立管的管壁流下。一般情况下，管材断面约1/5-1/3为水，剩余为空气。 随着降雨的持续，当屋面雨水高度超过雨水斗高度时由于采用了科学设计的防漩涡雨水斗，通过控制进入雨水斗的雨水流量和调整流态减少漩涡，从而极大地减少了雨水进入排水系统时所夹带的空气 流体力学实验论文（虹吸原理的论证及应用） 虹吸原理的论证及应用 摘要：本文首先从生活中常见的虹吸现象入手，然后运用真空虹吸实验的方法阐述其原理，最后从实际工程和日常生活两个方面列举虹吸原理在吸滤池、虹吸式屋面排水系统和虹吸式马桶、虹吸式洗胃的应用。 关键词：虹吸原理吸滤池虹吸式屋面排水系统虹吸式马桶虹吸式洗胃 1、引言 虹吸是我们日常生活中最常见的物理现象之一。在古代，农业灌溉、战争灭火、唧筒、秤漏等就是虹吸原理在各个方面的运用。在现代，虹吸原理在实际工程和日常生活方面同样取得了广泛的应用。因此，理解虹吸原理并将其运用到工程、生活中在当今这个社会中也显得尤其重要。 2、生活中常见的虹吸现象 虹吸现象在我们生活中很常见，医生给病人打点滴时，点滴瓶中点滴液持续流进体中就是虹吸原理；鱼缸换水时，将水管装满水,一端放鱼缸内,一端置于地面,放手后水开始从鱼缸中沿着水管流出；泡咖啡机利用虹吸原理泡咖啡时，通过加热下方烧瓶内的水,使沸水的蒸气压将沸水由玻璃管压入上层煮咖啡,降温后使下层 呈类似真空状态来吸取上层已煮好之咖啡,再用滤纸过滤渣仔，就可以得到纯咖啡了。 3、真空虹吸实验 3.1、真空虹吸实验的原理 一个充满液体的n型管道两个端口产生高度差后，处于高水位端口的“I”型管内的液体就会从低到高、自下而上逆反重力方向爬升至管内顶端即产生一种反重力方向倒流水现象，从而使原本处于水平状态的液态水产生高度差现象。 3.2、真空虹吸原理的实验步骤 第一步骤：给试管内注满水并用手指堵住开口处倒插入装有一半水的烧杯内并摆放在真空玻璃钟罩的底板位置，此时试管内部和试管外部烧杯内部的液态水保持大约20-25cm的高度差，必要时并给真空玻璃钟罩底座和边沿口的涂抹上凡士林防备漏气，后将其罩在玻璃钟罩的底版上。 第二步骤：用软管分别连接玻璃钟罩底板的连接端口和抽气机的连接端口并打开抽气机的电源开关。 第三步骤：抽气机工作大约15秒后 (这个 过程的长短取决于玻璃钟罩容积的大小和真空 泵功率的大小)试管内的液柱开始松动并出现 一小部分下降趋势(气压仍在不断减小、真空罩 内呈真空度状态)，与此同时烧杯内的液态水中 不断有少量气泡冒出成沸腾状态，根据水的沸 虹吸原理 虹吸现象是液态分子间引力与位能差所造成的，即利用水柱压力差，使水上升后再流到低处。由于管口水面承受不同的大气压力，水会由压力大的一边流向压力小的一边，直到两边的大气压力相等，容器内的水面变成相同的高度，水就会停止流动.利用虹吸现象很快就可将容器内的水抽出。 原理简介：由于压强差在起作用。当弯管两侧中同一液面的压强不同时，管中的液体就会向着压强较小的一侧流动。 虹吸管是人类的一种古老发明，早再公元前1世纪，就有人造出了一种奇特的虹吸管. 事实上，虹吸作用并不完全是由大气压力所产生的，在真空里也能产生虹吸现象.使液体向上升的力是液体间分子的内聚力.在发生虹吸现象时，由于管内往外流的液体比流入管子内的液体多，两边的重力不平衡，所以液体就会继续沿一个方向流动.在液体流入管子里，越往上压力就越低.如果液体上升的管子很高，压力会降低到使管内产生气泡(由空气或其他成分的气体构成)，虹吸管的作用高度就是由气泡的生成而决定的.因为气泡会使液体断开，气泡两端的气体分子之间的作用力减至0，从而破坏了虹吸作用，因此管子一定要装满水.在正常的大气压下，虹吸管的作用比在真空时好，因为两边管口上所受到的大气压提高了整个虹吸管内部的压力. 设想一下，太阳能集热器内储满冷水，当太阳能集热器吸收太阳能时，里面的水受热膨胀，密度变小，就上升到上面的热交换器中。而密度较大的冷水则回流到集热器的底部，在吸收了热能后，继续膨胀上升 热循环运动被称为热虹吸效应，集热器和热交换器之间的温差越大，水体在两者之间的循环流动的速度越快。 利用虹吸原理必须满足三个条件： 1、管内先装满液体 2、管的最高点距上容器的水面高度不得高于大气压支持的水柱高度。 3、出水口比上容器的水面必须低。这样使得出水口液片受到向下的的压强（大气压加水的压强）大于向上的大气压。保证水的流出。 虹吸原理 虹吸原理：就是连通器的原理，加在密闭容器里液体上的压强，处处都相等。而虹吸管里灌满水，没有气，来水端水位高，出水口用手掌或其他物体封闭住。此时管内压强处处相等。一切安置好后，打开出水口，虽然两边的大气压相等，但是来水端的水位高，压强大，推动来水不断流出出水口。 虹吸原理的发现和应用 中国人很早就懂得应用虹吸原理。应用虹吸原理制造的虹吸管，在中国古代称“注子”、“偏提”、“渴乌”或“过山龙”。东汉末年出现了灌溉用的渴乌。西南地区的少数民族用一根去节弯曲的长竹管饮酒，也是应用了虹吸的物理现象。宋朝曾公亮《武经总要》中，有用竹筒制作虹吸管把峻岭阻隔的泉水引下山的记载。中国古代还应用虹吸原理制作了唧筒。唧筒是战争中一种守城必备的灭火器。宋代苏轼《东坡志林》卷四中，记载了四川盐井中用唧筒把盐水吸到地面。其书载：以竹为筒，“无底而窍其上，悬熟皮数寸，出入水中，气自呼吸而启闭之，一筒致水数斗。“明代的《种树书》中也讲到用唧筒激水来浇灌树苗的方法，对于虹吸原理，中国古代也有论述。南北朝时期成书的《关尹子·九药篇》说：“瓶存二窍，以水实之，倒泻；闭一则水不下，盖（气）不升则（水）不降。井虽千仞，汲之水上；盖（气）不降则（水）不升。”有两个小孔的瓶子能倒出水，如果闭住一个小孔，另一个小孔外面的空气压力会比瓶里水的压力大，水就流不出来。唐代王冰《素问》注中，有关大气压力的物理现象记述得较清楚，王冰曰：“虚管溉满，捻上悬之，水固不汇，为无升气而不能降也；空瓶小口，顿溉不入，为气不出而不能入也。”指出一个小口的空瓶灌不进水是因为瓶里气体出不来。宋代俞琰在《席上腐谈》中补充了前人的发现，说；“予幼时有道人见教，则剧烧片纸纳空瓶，急覆于银盆水中，水皆涌入瓶而银瓶铿然有声，盖火气使之然也；又依法放于壮夫腹上，挈之不坠。”在空瓶里烧纸，由于火把瓶里的一部分空气赶出瓶外，火熄灭后瓶里就形成负压，造成一定的真空，瓶外的空气压力就把瓶紧紧地压在人腹上。如果把瓶放在水里，水就立即涌入瓶里。明代庄元臣在《叔苴子·内篇》中也指出把葫芦勺倒压入水中，水并没有进入葫芦里，这是因为葫芦里有空气。 1．虹吸系统简介 1.1 虹吸式屋面排水系统的特点 虹吸式排水系统在降雨初期，屋面雨水高度未超过雨水斗高度时，整个排水系统工作状况与重力排水系统相同。 随着降雨的持续，当屋面雨水高度超过雨水斗高度时由于采用了科学设计的防漩涡雨水斗，通过控制进入雨水斗的雨水流量和调整流态减少漩涡，从而极大地减少了雨水进入排水系统时所夹带的空气量，使得系统中排水管道呈满流状态，利用建筑物屋面的高度和雨水所具有的势能，在雨水连续流经过雨水悬吊管转入雨水立管跌落时形成虹吸作用，并在该处管道内呈最大负压。屋面雨水在管道内负压的抽吸作用下以较高的流速被排至室外。 1.2 虹吸式与重力式与面雨水排放系统的区别 虹吸式屋面雨水排放系统系统排水管道均按满流有压状态设计，因此虹吸排水系统中雨水悬吊管可做到无坡度敷设。同时，当产生出虹吸作用时管道内水流流速很高，因此系统具有较好的自清作用。而重力式排水设计计算不按满流计算，雨水悬吊管的敷设坡度不得小于0.0 05。 虹吸排水系统中排水管泄流量要远大于重力排水系统中同一管径排水管的泄流量，也即排除同样的雨水流量，采用虹吸排水系统的排水管管径要小于采用重力排水系统的排水管管径。虹吸排水系统其实质是一种多斗压力流雨水排水系统。因此埋地管相对重力式排水系统要明显减少。 目前该系统在国内应用刚刚开始，而在国际上该系统已有近二十年的应用历史，涉及建筑有航站楼(法国戴高乐机场航站楼、香港新机场航站楼、瑞士苏黎世机场航站楼)、展览馆(香港会展中心)、体育场(丹麦哥本哈根足球场、澳大利亚悉尼体育场)、工业厂房(奥地利克莱斯勒汽车厂、法国雪铁龙汽车厂)、商业中心、停车场、货运仓库、办公大楼等等。据不完全统计，采用吉博力虹吸排水系统的工程项目有近4万个，约3000万m2屋面排水面积。2．系统组成及工作情况 虹吸基础知识 建筑雨水排水系统 建筑雨水排水系统是建筑物给排水系统的重要组成部分，它的任务是及时排除降落在建筑物屋面的雨水、雪水，避免形成屋顶积水对屋顶造成威胁，或造成雨水溢流、屋顶漏水等水患事故，以保证人们正常生活和生产活动。 建筑雨水排水系统的分类 根据不同的分类标准，雨水系统有不同的类别： 1）屋面雨水系统按照管道的设置位置不同可分为：外排水系统和内排水系统。 外排水是指屋面不设雨水斗，建筑物内部没有雨水管道的雨水排放方式。 2）按照屋面有无天沟可以分为檐沟外排水和天沟外排水 3）根据系统是否与大气相通分为密闭系统和敞开系统 4）按雨水管中水流的设计流态可分为重力半有压流雨水系统、重力无压流雨水系统和压力流雨水系统（虹吸式雨水系统） 5）根据立管连接雨水斗的个数分为单斗、多斗雨水排水系统虹吸系统的原理及其特点 降雨时屋面上积水达到一定高度，通过气水分离的雨水斗，利用建筑物屋面的高度差所产生的势能，使流态由附膜壁流转化为气水混合流，最后达到水一相流状态，排水管道内逐渐产生真空进行排水。系统能充分利用水的动能，在密闭的管道中产生连续不断的虹吸作 用，实现快速、高效的排除屋面雨水。它是解决大屋面雨水排放的先进排水技术。 由于虹吸排水系统是经过精确的水力计算而设计的排水系统，其管道内按满流状态设计，经过高精度计算，能充分利用水的动能使系统产生虹吸作用。水流流速快、流量大、管道有较好的自洁能力、相同管径排水量大等优点。 和传统重力排水系统相比有以下特点： 广泛适用于各种不同类型、用途的建筑物； 悬吊管无需坡度敷设； 降低管材的管径； 现场施工量减少； 使用更少的材料； 节省安装空间； 管道具有自洁能力，不易堵塞； 从设计到施工简单快捷。 随着建筑技术的不断发展,大空间、大容量、大面积的公共建筑，工业厂房、库房需求量越来越大；对屋面雨水排放技术的要求将越严格，同时也推动新的排水技术的发展。屋面面积的增大，排水管道也必须增大管道数量增多，这必将会影响建筑物美观和实用的要求。传统的排水方式已不能完全满足现代建筑的需求，而虹吸排水系统的应用是解决现代建筑大面积屋面排水问题的有效解决方式。虹吸排水技术具有很高的推广价值和广阔的发展前景。自从上个世纪九十年代初期国虹吸现象原理实验
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