Откачка воды из закрытой колонки. Опустеет ли столбец или просто циркулирует?

Поскольку картинка стоит тысячи слов, вот моя проблема:

Изображение здесь

Это закрытый водяной столб с небольшим количеством воздуха в верхней части. Если я запущу насос и заставлю воду течь от ВХОДА к ВЫХОДУ,

  1. Уровень останется прежним и вода будет циркулировать бесконечно? или
  2. Медленно начнет опускаться колонна, а левая сторона подниматься до тех пор, пока не переполнится?

Ответы (2)

Это будет работать бесконечно, и это основа почти каждого коммерческого фонтана. За заданное время насос перекачивает определенный объем воды из ВХОДА в ВЫХОД. Это снижает высоту столбца в точке IN и увеличивает свободное пространство над этим столбцом. Оба они уменьшают давление, которое столб воды обеспечивает на границе раздела двух столбцов. Смещение воды также увеличивает высоту водяного столба на ВЫХОДЕ. Это увеличивает давление, которое эта колонна обеспечивает на границе раздела двух колонн. Оба эти эффекта приводят к тому, что столб на ВЫХОДЕ выталкивает воду во входной столб. Равновесие восстанавливается, когда ровно тот объем воды, который перекачивал насос, возвращается в колонку IN. Этот процесс происходит до тех пор, пока работает насос.

Когда вы запустите насос, он будет всасывать воду из я Н сторона насоса, которая создаст небольшую область низкого давления наверху, так как воздух наверху не имеет входа, поэтому низкое давление будет пытаться поднять столб воды вверх, чтобы поддерживать равновесие давления, из-за которого вода на другой стороне опустится, и когда всосанная вода выйдет из О U Т стороны это снова уравняет уровень воды с левой стороны. Таким образом, уровень остается прежним, и вода циркулирует бесконечно. Но условие перелива воды с другой стороны также зависит от мощности используемого насоса. Надеюсь, это рассеяло ваши сомнения.