【官方双语】维尔茨螺旋泵:一种利用气锁的水泵

作者: SteveMould分类: 科学科普 发布时间: 2023-10-13 21:31:16 浏览:1383204 次

【官方双语】维尔茨螺旋泵:一种利用气锁的水泵

Team_NET:
这个泵一旦转的太快,水动量就会增大,压强也会骤增,所以超过临界值后空气会被击穿因此导流就把气锁破坏了

【回复】补充一点分析。不是只是泵转太快,圈数太多也会因为气压问题导致气体压缩失去同步,从而限制最高输送高度
【回复】水猛撞它,水锤(´◉_◉`) 它猛转水,气蚀(´◉_◉`)
【回复】回复 @是猫头丫 :材料足够坚硬就不需要考虑转速了[滑稽][滑稽][滑稽]
未知の未徕:
是的,这期我看了,up在翻译的时候特意添加了注,是气锁原理

【回复】可惜我当时评论发在了b站,不然那上面就有我的名字了[喜极而泣]
【回复】回复 @年天月8H :我翻译的视频当然署名在后面啦
【回复】回复 @贰鼠 :我在视频末尾看到了你的名字
我即是菌毯:
有没有一个公式能算出水能达到的最高处的高度呢?那得是一个包含了具体的大气压、液体密度、重力加速度、匝数以及各种半径的式子。

【回复】回复 @月影_流觞 :没你想得那么简单。水泵高速运行的时候,水的黏性、离心力等问题都不能被忽视。
【回复】看透这东西的本质就很简单了,就是多个水柱压强作用于同一个水管而已[吃瓜]
【回复】简介里的论文有数据,公式(6.4),Hmax=19.3m
麦子minez991:
哈哈哈这个大学教授是我的老师,没想到还能在steve mould看到他

9栋麻将桌:
养鱼佬表示 这是不是一个静音高容氧的泵[星星眼]

【回复】似乎泵的噪音大部分来源于电机,你得找个噪音尽可能小的电机才行
【回复】天才!但视频里是流水作动力的,家用得用电机,并且无声的转轴也是消耗品
【回复】回复 @皮皮虾st :那能不能直接找条河让他靠水流带动[妙啊]
jiogao01:
可以像绕线圈一样横向绕,这样可以绕很多圈,水柱高度就能顶到非常高了吧,一直到压力把管子撑爆掉[吃瓜]

【回复】这样转速就必须进一步下降,水进去的速度是有上限的,而且长度越大,管阻越大,这就导致你容量越大,转速就得越低,还有个问题就是,你绕的方向在旋转方向上不能有回头路,否则立马形成独立的气舱,反而会因为气锁的原因,防止水进入,当然最后能达到的压力是和容积成比例的,另外一种做法是加大半径,或者多绕几圈
【回复】恭喜你,发明了Coil pump[吃瓜] (没找到中译名,可以理解为螺杆泵吧)
【回复】回复 @贰鼠 :已经有螺杆泵了,应该叫盘管
杰尼杰尼不借你钱:
比起这个泵,我对那个沼泽花园更感兴趣[doge]

【回复】回复 @xyfd :沼泽你觉得会不养原生鱼吗?[doge]
【回复】回复 @xyfd :食蚊鱼给你点了个赞
芒果你个黄澄澄:
给我的感觉就像管子中空的那一段空气成为了一个柱,柱的四面是水管,两段是靠水的表面张力维持的,所以如果转速快,空气突破了水的表面张力,致使气柱破裂,水掉下来。而慢速正好能维持两段的表面张力,使空气柱推着水向上。

【回复】回复 @嘉应子 :可以在出水口做蓄水池,这样最终出的就是连续水了
【回复】所以它这个泵是不能泵出一股连续水流,是出点儿水出点儿空气,出点儿水出点儿空气的是吗?
【回复】回复 @嘉应子 :对,你看花园里那个就是一股一股的出水
冬之烈阳:
有个问题,气锁的阻力,并不仅仅等于其长度的等效,之前做实验的时候发现过,当然那个管径不大,末端是个极小的钢针,而且管路很长,同样的泵,如果管路里面全是一段一段气泡,很可能泵不出去,但是全充满液体,就能泵出去。泵用的柱塞泵,现象是吐液的时候,前面气泡会有明显压缩,然后重新吸完液,再次打开后阀的时候,会有明显的释放,后段液体会被压力泵回到柱塞腔体,导致泵出去效率极低

【回复】充满液体重力就相互平衡了,气锁主要的生效原理是由于气体和液体密度不同导致液面差会形成的额外压强。这个压强会通过气体传递,所以这个装置能泵送超过自身的高度。 和一般的压缩泵送方法也只是实现难度分布在了不同的地方,这个装置连接处的密封是个难点,又要旋转又要密封,压力高起来了不太好做。
【回复】这也是空气栓塞导致死亡的原理
【回复】回复 @2084740667 : 这泵的意义就在于管路中的气泡啊,气泡才是让泵能泵到比实际液面差高很多的地方。这管子直径也很重要,不能太粗也不能太细,毛细效应要刚刚好。
AI视频小助理:
一、一个奇怪的水泵,通过转动和舀水,可以将水抽到20厘米以上。作者解释了之前视频中错误的来源,并介绍了这个水泵的工作原理。 00:01 - 介绍了一个利用气锁的水泵,可以把水抽到20厘米以上。 00:36 - 解释了之前关于解水迷宫视频中出现的问题,并感谢观众指出错误。 02:09 - 讨论了在迷宫中遇到的问题,需要克服高度和驼峰。 二、关于水泵的工作原理和故障问题。通过观察和实验,作者发现水泵的工作方式不对,应该需要更高的输出高度。 03:01 - Wortz泵可以将水推到高处,但需要气闸来防止空气流动 04:25 - 螺旋管的横截面积很重要,但窄频道的问题仍未解释 05:51 - 需要更大的高度来使用较小的直径,否则泵无法工作 三、一个人在沼泽花园中使用水泵和河水的过程,以及如何正确地操作水泵和避免溢出。同时也提到了一个小鱼的趣事。 06:00 - 螺旋泵的问题是水可能不会很好地进入,尤其是在压力负荷下。 06:15 - 太大或太宽的插头可能导致问题,因为你会想呆在里面而不是气泡。 07:50 - 内段周长太短会导致冒泡和溢出,需要确保每圈的圆周大致相同。 四、一位男子用手转动一个东西,并希望能够用它把水输送到一个高度。他发现这个东西很有趣的行为,并想看看能否使用它。 09:01 - 用手转动水泵可以了解其内部情况 09:19 - 转动水泵时需要控制速度,否则会导致崩溃 09:39 - 希望观众喜欢这个视频,记得点赞关注算法推荐 --本内容由AI视频小助理生成,关注解锁AI助理,由@明空未来 召唤发送

残忍的土豆:
https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspa.2017.0533#RSPA20170533M4x1 这是英国皇家学会的一篇关于这个水泵的静水模型,有大佬可以去啃一啃,学渣表示完全不懂[大哭]

【回复】注意,文中提到,只是能将该水泵优化至一个最优区间,即该模型仍然有改进空间[滑稽]各位彦祖、热巴,就看你们的了
陪你曼曼走:
这个地方错了,液体流动后两端液面的高度变化相反,导致实际的高度差为右端你所描述的高度差的两倍,实际上你得加两倍高度的水才能把管子里的水压过去

【回复】没有错,他图示算的是原始液面的高度差之间的关系。你说的是需要加进去的水量对应的高度,本来就是两回事。
【回复】这里说的是静止后的高度差,不是要注入的水量
【回复】回复 @囍羴 :这地方还真错了。你细看每一截,当每个U右侧水位增加的同时左侧水位也在减少同样的量,左右的压力差就是单侧压力变化的2倍。根据Steve Mould的说法,他这里的图示想表达的意思就是这些高度差总和能克服这些压力差让水流动起来,所以还真不能直接相加,要✖️2
科研爱好者爱科研:
能不能让内圈比外圈更宽,保证每圈容积不变

【回复】回复 @GLaDOS-042 :理论上应该可行,只要是线性链接就可以,甚至可以多个串联增加扬程
【回复】把他们一同缠绕到一个圆柱上不就行了?
【回复】考虑到内圈的空气受到更大压力导致空气压缩后空气柱缩短,采用内圈更短周长会使整体工作更加顺畅。 置顶里面有提到这个情况。
抽象雕雕雕像:
完全看不懂的我看得津津有味[doge][doge]

【回复】回复 @王定邦 :尝试是不可能的[doge]
粗学者小白:
Thank you very much for giving me the opportunity to provide feedback. I have carefully watched your video, and I believe that after looking at the following three images, you will understand everything.

【回复】不过感谢Up主提供的灵感,让我想到了另外一种与传统所有泵都不同的直线助推泵。
【回复】简单来说,并非这个机构没有达到理想的效果,而是从理论上来说,他抬升的高度和实验结果是一致的。三分钟的那个结论有一点小小的错误。通过这三张图可以比较形象的解释一切。
【回复】并且这个原理实际上也是有应用的。多级增压泵就是利用的这个原理。。
太意了啊:
拱形管道,就像一个定滑轮,左边空着,右边吊上砝码,滑轮就会往右边转。 多个滑轮串联,组成一条履带轮,履带的动力就是所有砝码的总重。 所以能泵到的高度最多等于螺旋中各段水的总高度,有效高度只在拱形的单侧,所以极限高度为螺旋总长的一半。 相当于一个U型管,右侧装满水,就是能泵到的极限高度;左侧是右侧的2倍高,但水和空气各半,分段交替,两边达到平衡。左侧卷起来就是螺旋泵。

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