虹吸：从古埃及到现代生活的流体力学奇迹

虹吸：从古埃及到现代生活的流体力学奇迹

虹吸是一种常见的流体力学现象，它利用重力和液体内聚力，可以不借助泵将液体经过高出液面的地方引向低处。这一现象在自然界中广泛存在，并被人类巧妙地应用于农业灌溉、日常生活和医疗等多个领域。

虹吸（Siphon或Syphon）[1]是一种流体力学现象，指可以不借助泵，利用曲管将液体经过高出液面的地方引向低处的现象。[3]虹吸所用的曲管叫做虹吸管。[3][4]虹吸管利用重力和液体内聚力运行。[5]在U形管内灌满液体，用手指按住管口，把它倒过来，并把一端放入液面较高的容器中，另一端放入液面较低的容器中，松开手指就会看到液体从液面较高的容器通过管子流入液面较低的容器。[6]

自然中的虹吸现象常见的有虹吸泉，是碳酸盐岩石山区的地下管道系统形成了虹吸结构，并和地面联通而出现的。[7]当地下空间中的水超过一定高度（虹吸弯的高度）时，泉盆一口气排空。然后，它停止排水，直到地下空间中的水再次超过虹吸弯的高度。[8]

公元前1500年，埃及人就利用过虹吸管。[9]在中国宋代，杨侃的《雨汉博闻》卷十中，也已有利用虹吸引水的描述，人们已经开始利用虹吸于农业引水。[10]至今，[a]虹吸已经应用与实际工程中，生活中，医疗中等各方面。[2][11][12][13]应用虹吸原理的实际工程有：黄河下游虹吸管引黄灌溉、给水虹吸滤池、排水工程中的虹吸溢洪道等；[2]生活应用有公道杯、虹吸马桶等；[11][12]医疗应用有洗胃管等。[13]