在给鱼缸换水的时候,很多人习惯先用嘴吸一下,鱼缸的水才会从管中流出,这是利用了虹吸原理。云惟奇同学发明的“魔力吸管”不用这样做就能实现虹吸效果。如右图,装置由增压舱和虹吸管两部分组成,关键在于增压舱管子上的洞(助流孔)。当增压舱沉入液体中,液体从进液孔1进入增压舱,同时液体也从进液孔2进入,再从助流孔流出到增压舱。随着增压舱内液面升高,增压舱内部分气体经助流孔从虹吸管排出,一旦液面超过助流孔时,增压舱上方气体无法排出而开始压缩,内外压差使虹吸管内的液柱越过虹吸管的最高点,产生虹吸现象,液体从虹吸管中流出。
作者访谈
小编:现场看你的演示效果,感觉很神奇,吸管好像真有魔力,一下就吸上来了。
云惟奇:所以叫“魔力吸管”呀,一般用虹吸原理吸水,要么用嘴吸,要么用气泵压,要么用注射器抽取空气,都是利用气压原理。
小编:你是怎么想到“魔力吸管”的?
云惟奇:有一次,我买了一杯饮料,喝完后没发现杯底部有破洞,我把杯子用力浸入到水池里时,插在杯子里的吸管里还没有被喝完的饮料一下子全喷了出来。当时我脑子里咯噔一下,想到了虹吸管的问题。还有自行车打气筒的活塞和气阀,它让气流只能单向输送,也可以和虹吸管输送水的功能联系起来。最后我就设计出了利用气压差来实现虹吸现象的“魔力吸管”。
小编:感觉在生活中处处都有灵感?
云惟奇:是呀,应该说生活中处处都有物理存在!
小编:看起来助流孔是装置的关键?
云惟奇:是的,我为此做过好多实验,发现容器的形状无所谓,但助流孔的位置、进液孔和助流孔的大小等很重要。
在完成了基础设计后,我又进行了实用改进,新改进的魔力吸管装置都加上了配重,能自动下沉,这样汽车油箱这类手无法伸进去的容器,也能用“魔力吸管”吸出箱内的液体,用途就更加广泛了。