虹吸法

虹吸現(xiàn)象是液態(tài)分子間引力與位能差所造成的，即利用水柱壓力差，使水上升后再流到低處。由于管口水面承受不同的大氣壓力，水會由壓力大的一邊流向壓力小的一邊，直到兩邊的大氣壓力相等，容器內(nèi)的水面變成相同的高度，水就會停止流動。利用紅吸現(xiàn)象很快就可將容器內(nèi)的水抽出。

虹吸管是人類的一種古老發(fā)明，早在公元前1世紀(jì)，就有人造出了一種奇特的虹吸管。

事實(shí)上，虹吸作用并不完全是由大氣壓力所產(chǎn)生的，在真空里也能產(chǎn)生虹吸現(xiàn)象。使液體向上升的力是液體間分子的內(nèi)聚力。在發(fā)生虹吸現(xiàn)象時，由于管內(nèi)往外流的液體比流入管子內(nèi)的液體多，兩邊的重力不平衡，所以液體就會繼續(xù)沿一個方向流動。在液體流入管子里，越往上壓力就越低。如果液體上升的管子很高，壓力會降低到使管內(nèi)產(chǎn)生氣泡（由空氣或其他成分的氣體構(gòu)成），虹吸管的作用高度就是由氣泡的生成而決定的。因?yàn)闅馀輹挂后w斷開，氣泡兩端的氣體分子之間的作用力減至0，從而破壞了虹吸作用，因此管子一定要裝滿水。在正常的大氣壓下，虹吸管的作用比在真空時好，因?yàn)閮蛇吂芸谏纤艿降拇髿鈮禾岣吡苏麄€虹吸管內(nèi)部的壓力。

1、管內(nèi)先裝滿液體

2、管的最高點(diǎn)距上容器的水面高度不得高于大氣壓支持的水柱高度。

3、出水口比上容器的水面必須低。這樣使得出水口液片受到向下的的壓強(qiáng)（大氣壓加水的壓強(qiáng)）大于向上的大氣壓。保證水的流出。2100433B

虹吸原理就是連通器的原理。虹吸管里灌滿水，沒有氣，來水端水位高，出水口用手掌或其他物體封閉住。此時管內(nèi)壓強(qiáng)處處相等。一切安置好后，打開出水口，雖然兩邊的大氣壓相等，但是來水端的水位高，壓強(qiáng)大，推動來水不斷流出出水口。

中國人很早就懂得應(yīng)用虹吸原理。應(yīng)用虹吸原理制造的虹吸管，在中國古代稱“注子”、“偏提”、“渴烏”或“過山龍”。東漢末年出現(xiàn)了灌溉用的渴烏。西南地區(qū)的少數(shù)民族用一根去節(jié)彎曲的長竹管飲酒，也是應(yīng)用了虹吸的物理現(xiàn)象。宋朝曾公亮《武經(jīng)總要》中，有用竹筒制作虹吸管把峻嶺阻隔的泉水引下山的記載。中國古代還應(yīng)用虹吸原理制作了唧筒。唧筒是戰(zhàn)爭中一種守城必備的滅火器。宋代蘇軾《東坡志林》卷四中，記載了四川鹽井中用唧筒把鹽水吸到地面。其書載：以竹為筒，“無底而竅其上，懸熟皮數(shù)寸，出入水中，氣自呼吸而啟閉之，一筒致水?dāng)?shù)斗。“明代的《種樹書》中也講到用唧筒激水來澆灌樹苗的方法，對于虹吸原理，中國古代也有論述。南北朝時期成書的《關(guān)尹子·九藥篇》說：“瓶存二竅，以水實(shí)之，倒瀉；閉一則水不下，蓋（氣）不升則（水）不降。井雖千仞，汲之水上；蓋（氣）不降則（水）不升?！庇袃蓚€小孔的瓶子能倒出水，如果閉住一個小孔，另一個小孔外面的空氣壓力會比瓶里水的壓力大，水就流不出來。唐代王冰《素問》注中，有關(guān)大氣壓力的物理現(xiàn)象記述得較清楚，王冰曰：“虛管溉滿，捻上懸之，水固不匯，為無升氣而不能降也；空瓶小口，頓溉不入，為氣不出而不能入也。”指出一個小口的空瓶灌不進(jìn)水是因?yàn)槠坷餁怏w出不來。宋代俞琰在《席上腐談》中補(bǔ)充了前人的發(fā)現(xiàn)，說；“予幼時有道人見教，則劇燒片紙納空瓶，急覆于銀盆水中，水皆涌入瓶而銀瓶鏗然有聲，蓋火氣使之然也；又依法放于壯夫腹上，挈之不墜。”在空瓶里燒紙，由于火把瓶里的一部分空氣趕出瓶外，火熄滅后瓶里就形成負(fù)壓，造成一定的真空，瓶外的空氣壓力就把瓶緊緊地壓在人腹上。如果把瓶放在水里，水就立即涌入瓶里。明代莊元臣在《叔苴子·內(nèi)篇》中也指出把葫蘆勺倒壓入水中，水并沒有進(jìn)入葫蘆里，這是因?yàn)楹J里有空氣。

三峽水利樞紐三期工程截流之前，必須拆除二期下游土石圍堰。為降低二期基坑與下游水位差太大引發(fā)潰堰的危害程度，要求在混凝土防滲墻拆除爆破前對二期下游基坑充水，將二期基坑與下游圍堰堰外水位差降至10米以內(nèi)。經(jīng)多方面考慮，充水方案最終確定為虹吸法，虹吸法充水具有安全、穩(wěn)妥、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)，但充水時間較長，因此在實(shí)際應(yīng)用中可采用較粗的多根虹吸管。

中國長江入?？冢|海），海拔為零米，而新疆自治區(qū)境內(nèi)吐魯番盆地中有一片面積約為5500平方千米的凹地，海拔-2.0米，其中艾丁湖水面海拔為-151米。利用虹吸原理將東海長江入?？谥蚋珊档耐卖敺哪强尚械模@就是“東海西灌”工程。這只是一種設(shè)想，若真能實(shí)現(xiàn)將東海近陸區(qū)寶貴豐富的淡水資源，引向吐魯番干旱凹地荒漠，則可以從根本上改善該地區(qū)的氣候、生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)建設(shè)條件。虹吸也可用于農(nóng)田灌溉，中國河南、山東一帶黃河兩岸的許多農(nóng)民就用虹吸裝置引黃河水灌溉田地。

傳統(tǒng)的電爐鋼、渣混出的出鋼方式不能較好地滿足高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗的生產(chǎn)需要，特別是在大容量、高功率電爐上更為突出。采用無渣出鋼和留鋼、留渣操作是改變傳統(tǒng)冶煉工藝最有效的方法之一。

電爐虹吸法出鋼是有效地實(shí)現(xiàn)無渣出鋼，留鋼，留渣的途徑之一。虹吸出鋼法的電爐改造比較簡單，設(shè)備費(fèi)用少，應(yīng)用效果顯著。但設(shè)計中有關(guān)參數(shù)必須要求包括兩個方面：在保證出鋼量不減少的前提下，為保有必要的留鋼量，需擴(kuò)大熔池容積出鋼孔大小與位置等參數(shù)決定留渣效果和留渣量，應(yīng)選取最佳參數(shù) 。