我们都知道,用手将橡胶水管的出水口捏小,水会射的十分远。同样金属水管出口处,用手堵住,水也会射的很远。但为什么,水龙头将水关小时,看不见射水的现象。这是什么原因?它是如何... 我们都知道,用手将橡胶水管的出水口捏小,水会射的十分远。同样金属水管出口处,用手堵住,水也会射的很远。但为什么,水龙头将水关小时,看不见射水的现象。这是什么原因?它是如何分解水的压力的。还有我们有时会听见水管得震动和鸣叫,我想这也是因为,压力遭成的吧,这又是什么原因?
如何消除这种震动和鸣叫了,希望更详细的答案。 其实我想起这个中学时的疑问,是因为它和电路中的主抗匹配有很多共同的特点,所以也就希望更原理和详细的答案了。
大部分的水龙头的结构是截止阀结构,这种阀具有调节功能,是其结构决定的,三言两语解释不清楚,反正你记住不同的阀的功能不同就行了,要是你用球阀,水就会射出来。
至于震动和鸣叫,那是“水锤”现象的产物,可以理解为因为龙头关闭造成管道里反射液体的压力波,形成和回声的原理差不多的一种现象。
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继续解答,记住给偶分呦,马上6级了,呵呵
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电路系统里的主抗匹配和流体系统里水锤,在原理上还是有区别的:
主抗匹配的基本原则是前级阻抗与后级阻抗共扼,目的是让前级电路的输出尽可能多的传到后面。所以还搞了个史密斯圆来算这些东西。这和机械系统里的“动平衡”是类比现象。
而水锤是流体系统里的一种能量消耗不及时导致的现象,本质是能量波场的不平衡,多余能量无法及时在流体里消耗掉,所以传给管道系统,以震动、声波的方式发泄。
如果说类比到电学模型上,水锤现象倒与电路系统里的“感性负载突然断路”所发生的原理类似,突然关闭阀门,就相当于突然让一个电感断路。水被切断,就如同电流突然降为0,于是相似的情况出现了:水为0了,但水压还在,但压力要有降为0的趋势,所以在这一过程中,就产生了水锤。而反观电感,电流瞬间为0了,电势还有,而它也有降为0的趋势,于是就产生了感性负载断路引起的电压突增的那种现象(学名偶忘了^^)。
预防:看出你好象是学电的,所以感性负载后面并个电阻这种做法的原理你应该懂了。同样,在阀门前面安装个有大阻尼(和电阻R一样,在系统方程里属一次项的系数)的东西(专业的可以预防水锤的阀,简单的橡皮蓄能器,甚至液力蓄能器等)就可以了。不过以上都是城市主要管道上的措施,至于家里的水龙头,就不要配预防水锤的装置了,反正这种小水锤的能量破坏不了管道的。另外,当水开的很大时,在关水龙头时不要一下关死,先关个70%-80%,等2秒,再关死,就能有效避免水锤。