大学物理实验|Wirtz泵抽水过程的准静态模型与实验研究

作者: 时间:2026-10-15 点击数:

师宇阳a,赵伟b,曲广媛b,王中平b,韦先涛b,张增明b

(中国科学技术大学 a.少年班学院;b.物理学院,安徽 合肥 230026)

摘要:围绕Wirtz泵的抽水过程,建立了基于几何约束和流体静力学平衡条件的准静态模型,分析了最大提升高度与匝数、浸没深度等参数之间的关系. 在统一几何描述下,给出了数值递推模型及其解析近似表达式,并通过实验进行了对比验证. 实验结果表明,在低转速条件下,系统可近似视为一系列连续建立的静力平衡态,忽略流体动力学效应. 不同管径条件下,系统表现出气锁稳定与气液界面破裂2种典型行为,其差异可由模型解释. 该研究为Wirtz泵在流体静力学教学中的应用提供了较完整的分析框架. 

关键词:Wirtz泵;准静态模型;流体静力学;气锁

引文格式:师宇阳,赵伟,曲广媛,等. Wirtz泵抽水过程的准静态模型与实验研究[J]. 物理实验,2026,46(8):20-27.

Cite this article:Shi Y Y, Zhao W, Qu G Y, et al. Quasi-static modeling and experimental study of the pumping process in a Wirtz pump [J]. Physics Experimentation, 2026,46(8):20-27. (in Chinese)


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