虹吸管现象违背能量守恒定律？

denglongshan

您在数学研发论坛注了吗？那里讨论更详尽，但是还是没有解答疑惑。

wangyangke

你用的那个您字，我受不了，更不配，都用你称吧；
数学研发论坛已经注了，但那里相比这里，没有魅力，不愿去看；
我是水力水能专业的，应当把问题讲清；但我学时不求甚解，问题讲不清。惭愧！

在前面的基础上，对其中的A侧管中的水上升的能量来源做补充说法：
假想在进水口有厚度接近0的屏障1，
在B断面管子高点有厚度接近0的屏障2,
在C侧进水口同高的位置有厚度接近0的屏障3，4且屏障3,4重合，
在出水口有有厚度接近0的屏障5，全管子注满水；

第一步,屏障3,4的重合脱开，成一屏障4,5独立管；显然屏障4的下面承受0至b水柱负压；屏障5的微小向下位移，屏障4的上侧将受到空气做功的碰撞，其功值等于0至b水柱重量与微小向下位移的积；这个功就是屏障5的微小向下位移，0至b水柱重量与微小向下位移的积而产生的。

wangyangke

第二步，再看脱去4至屏障5的     屏障1至屏障2至屏障3
屏障1    屏障3   都受向下的水压   ，  水压至对称相等，  

屏障2两侧水压相等，其压值=大气压-四分之一园对应的垂直水柱；全管流速为零。

wangyangke

第三步，再将看脱去4至屏障5的     屏障4与屏障3重合；那么第一步中的屏障4的上侧将受到空气做功的碰撞势必是屏障3上侧水对屏障3的碰撞功；

第四步，水是不考虑压缩和拉伸的， 屏障1至屏障2至屏障3原本平衡的状态势必等量的传递这个功到进水口；脱去屏障2，这个功在屏障2，3增加在屏障1，2间减少，增减相等；

第五步，没有了屏障1至屏障5，是不是屏障4,5间的水柱重量移动做功转化成了流动的动能、和管子中的能量损失之和，是不是A侧水上升的能量来源。

附：第四部说水是不考虑压缩和拉伸的，通常是这样；其实水是有微小压缩和微小压缩后向未压缩状态的松弛的，力和波以及能量的传递就是依靠水是有微小压缩和微小压缩后向未压缩状态的松弛的方式进行的。

   

wangyangke

如果管内速度为零，如何达到顶部?

问题等于

图示管道情形下管内无水，进水口状态如图，进水口处管内水面与池水面持平。脱去屏障4至屏障5剩下的管道仅屏障1至屏障2至屏障3，且在屏障3接一活塞，对没有屏障1至屏障2至屏障3的管道段落进行抽真空操作。

再在思维中，设想抽真空操作中，屏障3的单位面积的抽拉压力的抽拉压强值等于或者稳定在大气压强减去屏障4至屏障5的水柱压强；进口处管内所在的进水口处管内水面与池水面持平的水面微元将受到的下侧受到向上的力，其值=大气压强与面积的积；水面微元的上侧受到向上的力，其值小于大气压强与面积的积；水面微元在二个大小不等方向相反的力的作用下，根据牛顿第二定理，F=ma，管内水面微元将加速上升，
水面微元上升后就新的水面微元的上面的微元了，，，，这就到达顶部，流过顶部，，，流出。

wangyangke

一道思考题给你，问题曾作为新闻，刊登在党报九十年代某月半月谈上；问题是：

      西部西藏大拐弯峡谷，40公里河段上，河水落差约2200米，枯水流量1900立方米/秒；设若水能到电能转换率为90%；問规划的电站装机的输出是多少万千瓦？
      
      

wangyangke

印象中，几年前有个主题“一个有点难度的几何证明题”是你发的吧，我看不懂；可见， denglongshan卓绝不凡、非等闲之辈，，，

denglongshan

wangyangke 发表于 2019-12-28 13:08
你用的那个您字，我受不了，更不配，都用你称吧；
数学研发论坛已经注了，但那里相比这里，没有魅力，不愿 ...

谢谢老师回复，您客气了。恕我愚钝，很多地方看不懂。您说到的问题多年不接触，不会做，请赐教。早年研究复数证明几何定理，你的基础，看有关我发的问题，应该不难，