问题1:出水孔是否会有气泡进入而使虹吸现象中断?
答:只要水源有足够的水量,虹吸管就会连续出流,不会有气泡进入而使虹吸现象中断.
问题2:如果不会中断,那如果连通管的直径增加是否会中断呢?比如说500mm直径的管子.
答:同上水源充足,管径增大不会中断,工程中虹吸管直径有比500mm更大的,你可以到大型的自来水厂看看(如虹吸滤池的虹吸进水管).
问题3:虹吸现象是否会中断和管子的直径有关吗(前提是出水口露在空气中)
答:虹吸管的过流量与管子的直径有关.只要起始运行时经过完全排气,有足够的水源和落差.当然,如果虹吸出口在水下出流,运行更稳定.
问题4、问题5一并通过推导回答如下:
实际上虹吸流动时有水流阻力,有能量损失,需知道虹吸管的长度及布置情况.做为初学,可假定为理想情况,不考虑能量损失.
设水源水面到虹吸管出口的高差为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为虹吸管内径.
设最高点压强为P,虹吸管最高点到出口的高差为H2,列最高点到出口的伯努利方程得:
H2+P/(pg)+V^2/(2g)=V^2/(2g)
得:P = -pgH2 (相对压强,即不包括大气压,相对压强为负值,即绝对压强小于大气压,就是处于一定的真空状态,理论上最大真空值不能超过10米水柱,即H2