陳芝麻爛穀子

記些陳年往事,也有旅遊看到的.一樂也.
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滴灌和物理

(2022-05-20 20:46:36) 下一個

花盆裏種植物要澆水,一澆漏一地,浪費水不說,還把土中的營養衝走。噴灌好一些,但在花盆搞噴灌有點麻煩,而且水還是多。最好是掛一個水瓶由它一滴一滴直接往根上滴。

醫院裏的輸液掛的藥瓶下麵插兩根管子,一根經過一個玻璃泡到紮血管的針頭,另一根翹在上麵。玻璃泡裏藥一滴一滴地滴,藥瓶中不時冒個泡,藥就在藥滴和氣泡的交替中輸進病人的血管。滴得快了慢,動一動中間的閥就調節了。這套要是用在盆栽上就太好了,但這是醫療廢物,不能帶回家滴花盆。

先講幾個實驗。1。把杯子裝滿水,杯口蓋張紙片,猛地把杯子倒扣過來,杯裏的水沒有嘩啦一聲倒出來。2。如果是瓶裝水,蓋張紙倒過來,瓶裏的水也如此。抽掉紙,水流出也是咕咚一團從瓶裏湧出來,又咕咚一個大氣泡湧進去,再咕咚一團水,從不一下子倒出。3。敞口瓶裝水,隻要瓶底有孔就會漏。但哪怕是繡花針紮的小孔,水也是流而不是滴。要是滴也是連續滴,要想幾分鍾一滴可能就隻能是肉眼都看不出縫隙的裂紋。4。還是這個瓶子,把蓋子蓋緊,下麵的小孔的水流還會流,但很快就變成滴,再以後連滴也不滴了。5。這時把瓶蓋上用繡花針紮個針眼,一會兒下麵就又是涓涓細流或連續的滴。這些實驗說明想要在瓶底打個小孔裝水吊起來就能滴灌的想法行不通。

醫院輸液時瓶底有兩根高度不同的管子就能滴水的原理是這樣的。蓋緊蓋子倒扣的水瓶中水麵以上的空氣就是倒扣前的那麽多,空間則因水倒扣過程流出一些而增加,於是水麵以上的氣壓比外麵的大氣壓低(與大氣壓比就是負壓),小孔內的壓強為瓶內負壓和水柱壓之和,小孔外的壓強為大氣壓,此時是漏水出來還是漏氣進去就取決於哪個壓大了。如果隻有一個孔,在內外壓力差不多時水和氣就在那裏較勁,誰也別想贏。有兩個有高差的孔時就不同了,下麵的孔內壓力比上麵的由於高度差產生一點壓差,就是這一點點壓差外麵的空氣就能從上麵的孔漏進去(氣泡)和水也能從下麵的孔滴出(水滴)。孰先孰後就是雞和蛋的關係,相輔相成吧!但由於水在小孔處的表麵張力,漏也不會是涓涓細流,而是水滴或氣泡。

滴灌瓶一定要兩個有高度差的小孔,還必須蓋緊瓶蓋。不蓋蓋子是兩股水流,蓋上蓋子再倒扣時水會流一會,待小孔內外壓力平衡了就隻滴不流了。瓶底打孔的滴灌瓶缺點是灌水時要漏,但很多塑料瓶是底部較大,為了放穩也隻得認了。

滴速可由冒泡速度來檢查,對一棵盆栽西紅柿以幾分鍾到十分鍾一個氣泡就夠了,這時一瓶水能維持三五天到一個禮拜盆土濕潤。

實驗表明滴水孔和回氣孔都不宜大,針孔即可。高差也不宜大,幾毫米即可。回氣以幾分鍾到十分鍾一個氣泡為好。孔太大或高差太大會使得滴得太快,從而浪費水和肥料。

用廣口塑料瓶做滴灌瓶時滴水孔可打在瓶蓋上和回氣孔可打在離螺紋瓶口35毫米的瓶頸,使用時倒置。好處是裝水時不漏。

太軟的塑料瓶不宜做滴灌瓶,因為容易被外麵的大氣壓壓扁而停止滴灌。玻璃瓶不會變形,比塑料瓶容易維持瓶內低氣壓,可能對穩定回氣和滴灌有好處。這假設要由實驗確定。

對業餘愛好者用玻璃瓶做滴灌瓶的難處在打孔不容易,特別是滴灌需要的不到1毫米的小孔。

也有容易的辦法。滴灌就是要有高差的兩個小孔,高差也不必大,幾毫米就行。於是對廣口玻璃瓶可在瓶頸和瓶蓋上想辦法。試了三種方法:(一)用磨刀石把瓶口磨出一個23毫米的缺口和在瓶蓋用針打一個針孔;(二)在瓶蓋的密封圈內部的邊緣用針打兩個相對的(直徑的兩端)針孔;(三)在瓶蓋上製造凹凸,在高處和低處各打一針孔。針孔約半毫米多。使用時裝水和肥料後蓋緊蓋倒扣即可。對第二種方法瓶子要稍微傾斜以營造兩孔間的高差。經實驗,三種方法都可造成滴灌。

用自己做的滴灌瓶已經幾年了。手工製作,孔徑從不到1毫米的針孔到12毫米的釘孔和兩孔高差從半厘米到1厘米,因各個滴速不同。有的一天滴完一瓶,有的一瓶可滴上一星期。滴得太慢可以用針把孔擴大來提速。滴得太快則可以用耐水膠帶把孔封住重打孔來降速。注意,不用的孔一定要封死,不然就適得其反。

用十幾個大小不一的滴灌瓶做24小時滴速對比。是比慢,不是比快,因為快比慢容易。對比的有6個底部打孔的小口塑料瓶,5個在瓶頸和瓶蓋打孔的廣口塑料瓶和4個在瓶蓋和瓶蓋做文章的玻璃廣口瓶。編號後裝水蓋緊蓋正放(小口瓶)或倒立(大口瓶)在花盆的西紅柿根旁。在瓶上做好初始水位記號就開始比賽。它們都在冒泡,下麵土壤也有濕跡,說明都在滴。兩小時後大多數瓶子水位降低不到1厘米,但也有降低很快的。其中3號降了11.5厘米,13號降了8厘米。它們滴得太快應淘汰。

檢查了這兩個滴得太快的。3號瓶是塑料果汁瓶,下方先後打過31毫米左右相距612毫米(從底孔量起)的孔,開賽前最上麵的孔被封掉,但可能沒封好。重封加水再賽,12小時以後的水位下降明顯減緩。13號瓶是廣口玻璃瓶,滴水孔是在蓋邊用針打出的約0.5毫米的孔,回氣孔是在用錘子向內砸出的34毫米凹坑裏約1毫米多的釘孔。此回氣孔太大。封掉回氣孔加水再賽。12小時後水位不是預想的不變,下降1厘米。檢查後發現瓶蓋變形已不能密封,瓶和蓋的縫隙變成回氣口,所以單孔也能滴。

24小時後水位下降從幾毫米到幾厘米。大多數塑料瓶的水位下降在12厘米。48小時後多數塑料瓶的水還有半瓶以上,可以再滴一個禮拜或更久。玻璃瓶剩的水較少,除兩個磨了豁口的,另外兩個還可滴二三天。一瓶水能滴三四天以上對業餘園丁來說很不錯了,另外微調也不容易,就這麽吧!

啟示:塑料瓶和廣口玻璃瓶都能通過簡單地打兩個小孔做成滴灌瓶。針孔不宜大,塑料瓶可用0.51毫米的孔,玻璃瓶則要更小些。塑料瓶孔的高差是510毫米。玻璃瓶在瓶蓋上在密封圈內相離最遠的兩點打半毫米左右的針孔也能很好地滴灌,因此不必刻意在瓶口磨出豁口回氣。隻是放置時要有意傾斜一點製造高差。注意,無論哪種瓶的蓋子要蓋緊密封。還有用針在塑料上紮出的孔可能回縮,最好用燒紅的細針燙一燙。

至於為何玻璃瓶比塑料瓶滴得快,可能就是因為玻璃瓶不變形,每滴出一滴形成的負壓全用來回氣,而塑料瓶變形,一部分負壓被抵消了。

 

庸貓於2022520日。

 

 

 

 

 

 

 

 

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