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水泵的工作原理是什么？
感謝邀請，簡單來說水泵的原理就是通過機械或仿生運動促使水流流動。泵有兩種基本類型：正位移和離心。雖然軸流泵通常被分類為單獨的類型，但它們具有與離心泵基本相同的操作原理。
水泵按使水產生流動的方式分類主要有：容積式泵，脈沖泵，速度泵，重力泵，蒸汽泵和無閥泵。
容積式泵
容積式泵通過捕獲固定量的流體，迫使其（置換）進入排出管，使流體移動。一些容積式泵在吸入側使用擴張腔，在排放側使用減小的腔。當吸入側的空腔膨脹時，液體流入泵中，并且當腔體塌陷時液體流出排出液體。
容積式泵還可以細分
- 旋轉式：內齒輪，螺桿，梭塊，柔性葉片或滑動葉片，圓周活塞，柔性葉輪，螺旋扭絞根或液環泵
- 往復式：活塞泵，柱塞泵或隔膜泵
- 線性：繩索泵和鏈式泵
旋轉式容積泵
使用旋轉機構使流體移動，并能自然地從管線中去除空氣。
△圖為旋轉容積式泵
旋轉容積泵下還可以進行細分
- 齒輪泵 ： 一種簡單類型的旋轉泵，液體在兩個齒輪之間推動。
- 螺桿泵 ：這種泵的內部形狀通常是兩個相互靠在一起的螺桿來泵送液體。
- 旋轉葉片泵：它們具有包裝在類似形狀的殼體中的圓柱形轉子。當轉子運動時，葉片在轉子和殼體之間壓縮流體，使其產生壓差定向流動。
往復式容積泵
使用一個或多個擺動活塞，柱塞或膜（隔膜）推動動流體，同時閥將流體運動限制在所需方向。泵首先將柱塞向外運動以減小腔室中的壓力，水流被吸入。柱塞推回，增加壓力打開排出閥，將流體釋放到輸送管中。
△圖為手動活塞泵
往復式泵同樣進一步細分
- 柱塞泵 - 往復式柱塞推動流體通過一個或兩個打開的閥，通過吸氣在關閉的路上關閉。
- 隔膜泵 - 類似于柱塞泵，其中柱塞對用于在泵缸中彎曲膜片的液壓油進行加壓。隔膜閥用于泵送有毒和有毒的液體。
- 活塞泵排量泵 - 通常是手動泵送少量液體或凝膠的簡單裝置。普通的洗手液是這樣一臺泵。
- 徑向活塞泵
△圖為齒輪泵
最簡單的旋轉容積式泵。它由兩個嚙合的齒輪組成，其在緊密配合的殼體中旋轉。齒輪泵廣泛用于汽車發動機油泵和各種液壓動力單元。
△圖為螺桿泵
螺桿泵廣泛用于泵送困難物料，如污染污染大顆粒的污泥，軸旋轉時，轉子逐漸將流體向上推動到橡膠套上。這種泵可以在低體積下產生非常高的壓力。
△圖為葉瓣泵
葉瓣泵將兩個長螺旋轉子之間的液體置換，當兩個長螺旋轉子之間垂直于90°旋轉時，它們在三角形密封線結構內旋轉，如圖通過旋轉將一部分液體轉換位置。該設計產生具有相等體積和無渦流的連續流動。它可以低脈動率工作，有點類似心臟。
△圖為360°蠕動泵
蠕動泵包含一個安裝在圓形泵殼內的柔性管。當轉子轉動時，壓縮管的部分關閉（或堵塞），迫使流體通過管。另外，當管子通過凸輪之后，當管子處于其自然打開狀態，將流體吸入到泵中。這個過程稱為蠕動，許多生物系統都利用這種方式運輸水流，如胃腸道。
△圖為繩泵
1000多年前我們的先人就發明了這種泵，松散吊繩被降低到井中，并通過長管浸入水中。在繩索上有很多與管道直徑相匹配的圓盤或結，他們能密閉一段水柱，并將水柱拉上來。
脈沖泵
脈沖泵使用由氣體（通常是空氣）產生的壓力。在一些脈沖泵中，滯留在液體（通常是水）中的氣體被釋放并積聚在泵的某處，產生可以將部分液體向上推的壓力。
△圖為離心泵
離心泵
通過增加流速將動能添加到流體。當流體流出排出管道之前或當流體離開泵進入排放管道時，能量的這種增加轉化為勢能（壓力）的增量。動能轉化為壓力由熱力學第一定律，或更具體地由伯努利原理解釋。
熱力學第一定律（the first law of thermodynamics）
不同形式的能量在傳遞與轉換過程中守恒的定律，表達式為Q=△U+W。表述形式：熱量可以從一個物體傳遞到另一個物體，也可以與機械能或其他能量互相轉換，但是在轉換過程中，能量的總值保持不變。
伯努利的原理（Bernoulli's principle）
在流體動力學中，伯努利的原理指出，流體的速度的增加與壓力的降低或流體的勢能的減少同時發生。
重力泵
虹吸原理想必大家不陌生吧傳說中的Heron噴泉
當泵的類型遠遠不止這么幾種，有興趣的朋友可以翻閱相關書籍。
按葉輪數還可以分為
單級泵：當在套管中只有一個葉輪旋轉時，稱為單級泵。
雙/多級泵：當在一個外殼中有兩個或兩個以上的葉輪旋轉時，稱為雙/多級泵。
在現代生物學領域，許多不同類型的化學和生物機械泵已經發展，生物仿真有時用于開發新型機械泵。
只簡單地學過離心式水泵，離心式水泵結構簡單，一看圖就明白，主要由葉輪、泵殼、底閥、吸水管和壓水管組成。
抽水時，先在泵殼里灌滿水（聽一位老師傅說過，密封性能好的水泵不灌水也能抽水），水泵轉動需要動力機械（如電動機）帶動，使葉輪高速旋轉，將泵殼里的水甩入（就是所謂一種虛無縹緲的離心力作用）壓水管中，在葉輪附近就形成真空，低處的水在大氣壓的作用下，推開底閥進入吸水管，一直上升到泵殼中。接著被葉輪甩出，下面的水繼續補充，只要葉輪在轉動，低處的水就源源不斷地流到高處。
離心式水泵抽水的高度叫做實際揚程，不難看出實際揚程分兩段：水從低處到泵殼，叫吸水揚程，此大氣壓之功也。因為一個大氣壓能支持的水柱高度是10米左右，所以，理論上，吸水揚程最大只有10左右，實際上只有7、8米。也就是說，水泵到低處水面的最大豎直距離不能超過10米。從泵殼到出水的最大豎直距離，叫壓水揚程，其大小主要取決于水泵的功率，同樣條件下，功率越大，壓水揚程越高。
打個比方，就好像建筑工地上，工人站在地面上向上拋磚塊，工人使磚塊上升的高度也可分為兩部分，彎腰撿起磚塊的高度和從手中上拋的高度。受地面的限制，撿拾的高度不能超過人手到地面的豎直距離，但從手中上拋的高度，就看人的能量大小，能量越大，拋的越高。
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