
虹吸(siphon)是一种流体力学现象,指液体通过倒置的U形管道,在重力与大气压力作用下,从高位容器自动流向低位容器的过程。其核心原理是液体在封闭管道中因高度差产生的压力差驱动流动,同时需要管道内预先充满液体以排除空气阻力。
从汉英词典角度解析,该词对应英文"siphon",词源可追溯至古希腊语"σίφων"(意为"管道")。牛津词典定义其为"利用连通器原理输送液体的装置或过程"(来源:Oxford Learner's Dictionaries),剑桥词典补充说明"需满足管道两端液面高度差及液体连续性的物理条件"(来源:Cambridge Dictionary)。
典型应用场景包括:
流体力学公式可表示为: $$ P_1 + frac{1}{2}rho v_1 + rho gh_1 = P_2 + frac{1}{2}rho v_2 + rho gh_2 $$ 其中$h_1$、$h_2$分别为液面高度,$rho$为液体密度,$g$为重力加速度。
虹吸是一种流体力学现象,指液体通过倒U形管(虹吸管)从高液面容器自动流向低液面容器的过程。以下是详细解释:
虹吸现象的核心是压强差与重力作用的结合。当虹吸管内充满液体且两端存在高度差时,高液面处的压强(大气压+液体压强)大于低液面处,形成推动液体流动的压强差。同时,液体在重力作用下从高位向低位流动,直到两液面高度相同或虹吸管排空。
根据液体压强公式: $$ P = rho g h $$ 其中,$rho$为液体密度,$g$为重力加速度,$h$为液柱高度。虹吸管顶点两侧的压强差为: $$ Delta P = rho g (h_2 - h_1) $$ 当$h_2 > h_1$时,压强差推动液体从高位流向低位()。
使用虹吸时需注意管道密封性,防止泄漏或空气混入导致失效()。例如,汽车油箱偷油案例即通过临时虹吸实现()。
如需更完整信息,可参考流体力学教材或专业工程手册。
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