Hvordan fungerer en væskepumpe?
En væskepumpe er et system, der tillader væske at overvinde tyngdekraften. Næsten alle pumper deler et par fælles stykker: og indløb og udløb for væsken, en metode til at få væsken til at bevæge sig og en motiverende kraft. Mens den indre konstruktion og motivationen til pumpen kan ændre sig, fungerer de fleste af dem ved hjælp af en proces, der kaldes siphoning. Dette er dybest set en tendens, som en væske har til at bevæge sig, når den først begynder at bevæge sig. I mange tilfælde får en pumpe væsken til at gå, og derefter udfører sifon en masse af pumpens arbejde for det.
For at forstå, hvordan en væskepumpe fungerer, er det vigtigt at forstå sifonering. Når væske i et rør begynder at bevæge sig, bevæger væsken bag sig sig sammen, selvom det betyder, at det strømmer op ad bakke. Dette skyldes en række faktorer, men det er for det meste baseret på trykforskelle. Når væsken strømmer frem, bevæger den sig væk fra væske i dele af røret, der ikke flyder så godt. For eksempel vil væsken i en lige rørsektion begynde at strømme væk fra væsken i en lodret sektion.
Når denne væske bevæger sig væk, dannes der et lavtryksområde bag det. Vandet i det lodrette rør vil derefter have et højtryksområde på den ene side, trykket af væsken bag det og et lavtryksområde på den anden. Dette får fluidet til at bevæge sig frem, så snart trykforskellen overvinder tyngdekraften på væsken. Sekvensen fortsætter på ubestemt tid og skaber jævnligt flydende væske, så længe trykket forbliver konstant.
På mange måder tilføjer en fælles væskepumpe bare yderligere motivation til denne naturlige proces. Det meste af tiden har en væskepumpe fire hoveddele. Indgangsrøret og udløbsrøret er blot faste rør, der indeholder væsken. For at sifon fungerer godt har disse rør så lidt luft i dem som muligt. Overskydende luft vil holde rørtrykket højere, så sifonen kræver mere kraft for at bevæge væsken.
De to andre dele af en væskepumpe er de vigtigste dele. Den ene er en strømkilde, og den anden er en måde at generere yderligere kraft eller forhindre kraft i at falde på bagsiden af systemet. Disse dele er vidt forskellige i forskellige typer pumper. For eksempel kan en totalt mekanisk pumpe bruge tyngdekraften til en strømkilde og en envejsventil til at blokere modtryk. En simpel elektrisk pumpe bruger elektricitet til strøm; kraften spinder et hjul i pumpen, hvilket øger strømmen af det strømmende vand og gør det muligt for sifon at arbejde mere effektivt.