书城科普读物百科知识-科普新课堂:奇趣物理
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第10章 水枪与水炮

说来你也许不相信,一股细细的高压水流能射穿12毫米厚的钢板,恰似具有和炮弹一样大的威力。这是-种叫“水炮”的高压发生器射出的高压水细射流,它的直径只有1.5毫米,但速度高达7000米/秒!这样的高速是怎样产生的?

这种水炮采用电、液压或压缩空气作动力,先将水炮中的活塞向喷嘴的另一端移动,使气体压缩。积蓄能量,然后突然松开活塞,由于气体的膨胀,使活塞迅速冲向喷嘴,在极短的瞬间里,将封闭的水推挤出去。如果释放的时间是蓄能时间的1%,就能获得100倍的瞬时功率。用于切割时它所产生的压强高达几百兆帕。

如果只需要几十兆帕的高压水细射流,这只要用一种叫柱塞泵的“水枪”就行了。电动机通过曲柄、连杆和十字头,使一只柱塞在泵内往复运动,挤压泵内的水,产生高压水,其原理与打气筒打气一样。如果高压水从一只直径很小的喷嘴里射出来,就成了一股高压水细射流。用这种柱塞泵能产生压强为10兆帕以下的高压。