Как устроен и действует такой насос?
Насос схематически изображён на рисунке 142, б. Он состоит из цилиндра, внутри которого ходит вверх и вниз плотно прилегающий к стенкам поршень 1. В нижней части цилиндра и в самом поршне установлены клапаны 2, открывающиеся только вверх. При движении поршня вверх вода под действием атмосферного давления входит в трубу, поднимает нижний клапан и движется за поршнем.
При движении поршня вниз вода, находящаяся под поршнем, давит на нижний клапан, и он закрывается. Одновременно под давлением воды открывается клапан внутри поршня, и вода переходит в пространство над поршнем. При последующем движении поршня вверх вместе с ним поднимается и находящаяся над ним вода, которая и выливается в отводящую трубу. Одновременно за поршнем поднимается новая порция воды, которая при последующем опускании поршня окажется над ним, и т. д.
рис. 142, б. Устройство колонки с поршневым насосом.
Для ответа на этот вопрос нужно рассмотреть принцип работы насоса, а также его устройство. Насосы используются для перемещения жидкостей или газов из одной области в другую, преодолевая разницу в давлениях. Их функционирование основано на законах физики, связанных с давлением, объемом и движением жидкости или газа.
Устройство насоса
Насос состоит из следующих основных частей:
1. Корпус насоса – это оболочка, внутри которой располагаются все его механизмы. Корпус защищает насос от внешних воздействий и обеспечивает герметичность.
2. Клапаны – обычно используются для регулирования направления движения жидкости или газа внутри насоса. Они пропускают вещество в одном направлении и блокируют его движение в обратном.
3. Привод (поршень, ротор или мембрана) – основной элемент, обеспечивающий движение жидкости или газа. В зависимости от типа насоса, привод может быть ручным, электрическим или гидравлическим.
4. Трубопроводы – каналы или шланги для входа и выхода жидкости или газа.
Принцип действия насоса
Работа насоса основывается на изменении давления внутри его корпуса. Рассмотрим его действие шаг за шагом:
1. Создание области низкого давления: Привод насоса движется (например, поршень поднимается, мембрана прогибается, ротор вращается), увеличивая объем внутри корпуса насоса. Согласно закону Паскаля, давление внутри корпуса снижается.
2. Засасывание жидкости или газа: За счет разницы давлений вещество перемещается из области высокого давления (например, резервуара или окружающей среды) в область низкого давления (в корпус насоса).
3. Формирование области высокого давления: Привод насоса движется в обратном направлении (например, поршень опускается, мембрана возвращается в исходное положение, ротор продолжает вращение), уменьшая объем внутри корпуса. Давление внутри корпуса увеличивается.
4. Выброс жидкости или газа: Вещество перемещается из области высокого давления внутри корпуса насоса в область низкого давления снаружи (например, другой резервуар или трубопровод).
Виды насосов
Существует множество типов насосов, каждый из которых имеет свое устройство и особенности работы. Вот основные виды:
1. Поршневой насос: Работает за счет движения поршня, который периодически создает области высокого и низкого давления.
2. Роторный насос: Осуществляет перемещение вещества за счет вращения ротора, который изменяет объем внутри камеры насоса.
3. Мембранный насос: Использует гибкую мембрану для создания перепадов давления.
4. Вакуумный насос: Предназначен для создания области очень низкого давления (вакуума) внутри системы.
5. Центробежный насос: Использует силу центробежного ускорения для перемещения жидкости или газа.
Законы физики, связанные с работой насоса
Таким образом, насос работает за счет изменения давления внутри его корпуса и направленного движения вещества через клапаны. Разница в давлении позволяет жидкости или газу перемещаться, а механическая энергия привода превращается в энергию движения вещества.
Пожауйста, оцените решение
