灰质:一个喷射火焰的文丘里泵

一种没有移动部件、能够从吹到吸的泵
一束燃烧的肉桂展示了细小的有机粉末在纯氧流中有多易燃。Mike Walker

当你对着插入苏打水的吸管顶部吹气时,液体会沿着管子上升。这可能看起来很奇怪,但文丘里泵——以发明它的意大利物理学家命名——仅仅利用其形状的原理,就利用了相同的效应。

任何高速、高压的液体或气体射流都会在其尾部产生吸力。当分子飞速通过时,附近的物质会涌入填补空隙。因此,如果你将一股射流通过一段狭窄的管道,你就可以制造一个没有移动部件的泵。

大多数文丘里泵有三个开口:一个用于射流,一个用于吸入,最后一个作为出口。这些装置非常适合农村地区的浅水井,因为它们不需要电力、电机或轴承就能在井底工作。此外,金属文丘里泵在水中可以使用数十年。

这些泵还可以混合不相似的材料。气体射流可以吸入液体,所以你可以使用压缩空气、泵和花园软管,例如,来排空地下室的积水。另一个例子是“Vinturi”,一种漏斗状的装置,在倒酒时将空气混入酒中(适合那些认为葡萄酒醒酒能改善口感的人)。

A cutaway view of a plastic Venturi pump designed to suck up water with a garden hose—attached to the end of a cutting torch.
Mike Walker

我最喜欢的把戏是将花园软管式的文丘里泵变成喷火器。我没有用水,而是连接一个纯氧罐并吹入。气体可以吸入粉末状的香料,并将它们转化为闪烁的火焰柱。几乎任何细小的有机粉末都会燃烧,这要归功于巨大的易燃表面积;我曾成功地用肉桂、大蒜、黑胡椒粉
洋葱、孜然、糖粉,甚至面包粉。我厨房里唯一的失望是辣椒粉,它只会产生微弱的火焰。这样一来,就无法增加额外的热量了。

警告:将易燃粉末与纯氧混合非常危险,并且在该装置下发生了爆燃。请勿尝试。

本文最初发表于2013年9月的《大众科学》杂志。

 

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