Jak działa pompa płynu?

Pompa płynu to układ, który pozwala cieczy pokonać siłę grawitacji. Prawie wszystkie pompy dzielą kilka wspólnych elementów: wlot i wylot płynu, metodę poruszania płynu i siłę motywującą. Podczas gdy wewnętrzna konstrukcja i motywacja pompy mogą się zmieniać, większość z nich działa przy użyciu procesu zwanego syfonowaniem. Jest to w zasadzie tendencja płynu do poruszania się, gdy zaczyna się poruszać. W wielu przypadkach pompa uruchamia płyn, a następnie syfonowanie wykonuje za niego dużą pracę.

Aby zrozumieć, jak działa pompa płynu, ważne jest zrozumienie syfonowania. Gdy płyn w rurze zacznie się poruszać, płyn za nim porusza się wraz z nim, nawet jeśli oznacza to, że płynie pod górę. Jest to spowodowane wieloma czynnikami, ale najczęściej opiera się na różnicach ciśnień. Gdy ciecz płynie do przodu, odsuwa się od cieczy w częściach rury, które również nie płyną. Na przykład ciecz w prostym odcinku rury zacznie wypływać z płynu w odcinku pionowym.

W miarę oddalania się płynu za nim powstaje obszar niskiego ciśnienia. Woda w pionowej rurze będzie wtedy miała obszar wysokiego ciśnienia z jednej strony, ciśnienie płynu za nim i obszar niskiego ciśnienia z drugiej. Spowoduje to ruch płynu do przodu, gdy tylko różnica ciśnień pokona siłę grawitacji na płynie. Sekwencja będzie kontynuowana w nieskończoność, tworząc stale płynącą ciecz, dopóki ciśnienie pozostanie stałe.

Pod wieloma względami wspólna pompa płynu dodaje dodatkowej motywacji do tego naturalnego procesu. Przez większość czasu pompa płynu ma cztery główne części. Rura wejściowa i rura wylotowa to po prostu nieruchome rury zawierające płyn. Aby syfon działał dobrze, w tych rurach jest jak najmniej powietrza. Nadmiar powietrza utrzyma ciśnienie w rurze na wyższym poziomie, więc syfonowanie wymaga większej siły do ​​poruszenia płynu.

Pozostałe dwie części pompy płynu są ważniejszymi częściami. Jedno jest źródłem zasilania, a drugie jest sposobem na generowanie dodatkowej siły lub zapobieganie spadaniu siły z tyłu układu. Części te są bardzo różne w różnych typach pomp. Na przykład całkowicie mechaniczna pompa może wykorzystywać grawitację jako źródło zasilania i zawór jednokierunkowy do blokowania przeciwciśnienia. Prosta pompa elektryczna zużywa energię elektryczną do zasilania; moc zakręci kołem w pompie, co zwiększy siłę płynącej wody i pozwoli na bardziej efektywne działanie syfonowania.