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水泵

在公元前3世纪末叶,古希腊数学家兼工匠特斯比亚斯发明了最古老的水泵,它是用一个柱塞在圆筒里往复运动来抽水,这可以说是今天活塞泵的原形。几乎与其同时,公元前200年的古希腊著名科学家阿基米德发明了一种“螺旋汲水器”,它利用螺杆来提水,其原理与今天的螺旋泵相同。

公元前100年左右,古罗马的建筑家毕多毕斯发明了一种扬水泵,泵内有两个青铜做的缸,缸内的活塞可上下运动,将水抽上来。在罗马时代,由于水利工程非常发达,因而产生了许多不同类型的抽水机械。

公元5世纪,葡萄牙人制造出木质两叶片泵,这是近代离心泵的雏形。到了15世纪,意大利文艺复兴时期的艺术、科学巨匠达•芬奇设计了与毕多毕斯原理相同的活塞泵。16世纪以后,人们开始在生产中使用活塞泵,新的抽水扬水装置不断涌现。

1581年,英国的贝塔•莫里斯建造的抽水设施利用泰晤士河水流带动水车转动,再以水车为动力带动活塞泵抽水。这是最早用水力驱动的水泵,也是世界上最早的大型抽水站,它为伦敦市输送自来水。1588年,意大利的拉梅里也设计了与莫里斯相同原理的抽水装置。这以后,欧洲许多城市都使用水泵输送自来水。

18世纪末,蒸汽机诞生后,逐步被用作水泵的动力。英国的苏梅塞特侯爵从1628年开始进行蒸气泵研究,1633年他获得了蒸汽泵的专利。此后,美国的温辛顿于1 859年,又制造出性能更好、并以他的名字命名的“温辛顿活塞泵”。

在水泵的发展过程中,人们逐渐发现,在水泵的内部抽水方式上,旋转运动与往复运动相比,前者的结构更简单,对外来动力的利用也更方便。所以进入18世纪后,旋转结构的水泵发展得比活塞泵更快,应用得也更广。

18世纪初,法国制成第一台蜗壳叶片泵。1818年,美国发明了一种利用离心叶片的旋转作用的简易离心泵。在此基础上,麦卡锡于1830年制造出了性能更好的离心泵,曾在当时纽约的排水工程中大量使用。在19世纪中叶,又诞生了多极叶片泵和扭曲叶片泵,这使水泵的工作效率和扬水高度都有了很大提高。从这以后,对泵的研究更加深入,又有了涡轮泵。

到近代,汽油机、柴油机和电力的发明,又为水泵提供了更强大、更可靠和更灵活的动力,使水泵的使用范围大大扩展。在中世纪及其以前的年代里,水泵主要是为上流社会提供自来水。到了17,18世纪,水泵的服务对象扩大到了城市平民和工厂、矿山。而水泵真正成为普通农民的农田排灌机能,则是在19乃至20世纪以后的事。有了水泵,就可以大量利用丰富的地下水,就可以引水上山。在现代农田灌溉排涝中,水泵扮演着十分重要的角色。

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