阿基米德教你如何让水“从低处往高处流”

相传，阿基米德年轻时曾在尼罗河边游玩，看到有一群人反反复复地拎着水桶到河边打水。经过询问后得知：河床地势低，农田地势高，农民们只好拎水浇地。这样拎水的效率太低了，浇一丘田不知要拎多少桶。农民们打水时吃力的样子阿基米德一直记在心里，所以他就开始想，能不能让水往高处流呢？经过一番思考，阿基米德画出了一张草图，这个草图就是螺旋水泵。

很多小伙伴对于阿基米德最深刻的印象在于“给我一个支点，我能撬起地球”这句话，其实他在诸多科学领域都做出了突出贡献，最早的水泵发明者便是他。相传，阿基米德年轻时曾在尼罗河边游玩，看到有一群人反反复复地拎着水桶到河边打水。经过询问后得知：河床地势低，农田地势高，农民们只好拎水浇地。

这样拎水的效率太低了，浇一丘田不知要拎多少桶。

农民们打水时吃力的样子阿基米德一直记在心里，所以他就开始想，能不能让水往高处流呢？经过一番思考，阿基米德画出了一张草图，这个草图就是螺旋水泵。

他立即请木匠按草图做出了螺旋泵，并把它安装在河边，在摇动手柄的同时，果然看见水从它的顶端涌出来。

水真的实现了往高处流！前来围观的农民被这神奇的工具所震撼这了。

不久，这个螺旋泵就在尼罗河流域流传开了，人们为了纪念这位大发明家，就称之为“阿基米德螺旋泵”。

那么，螺旋水泵是如何做到让水“从低处往高处流”的呢？其中的原理其实很简单，当电动机带动泵轴转动时，螺杆一方面绕本身的轴线旋转，另一方面它又沿衬套内表面滚动，于是形成泵的密封腔室。

螺杆每转一周，密封腔内的液体向前推进一个螺距，随着螺杆的连续转动，密封腔内的液体会从一个密封腔压向另一个密封腔，最后挤出泵体。

其实，在螺旋泵中水往高处流只是我们看见的表象，当我们任意取一段液体进行观察，液体两端在重力方向上其实是水平的，泵轴的转动使液体在螺杆方向下端高于上端。

同时，液体受到重力的作用，从高水平的下端流向低水平的上端。

在这一过程中，空气不提供动力，内部各段气压也与外部相等。

阿基米德螺旋泵在现代工厂应用中叫做螺旋输送机，因其具有结构简单、横截面尺寸小、密封性好、工作可靠、制造成本低等优点，螺旋机被广泛应用于建材、化工、电力、冶金、煤矿炭、粮食等很多行业，适用于水平或倾斜输送粉状、粒状和小块状物料，如煤矿、灰、渣、水泥、粮食等，为人们的生产和生活都带来了非常大的便利。

除此之外，受到“阿基米德螺旋”的启发，1835年，英国工程师史密斯与瑞典工程师埃里克森就开始了船舶螺旋桨的研制。

1836年，英国的“阿基米德号”使用了螺旋推进器，那是一个木制的长长的像螺丝钉的螺杆。

开始试验时，船航行的速度并不快。

突然，水中的障碍物却将螺杆碰断了，只剩下一小截。

正当造船工程师史密斯急得不知所措时，这船却意外地加快了速度。

这事启发了造船工程师们，于是他们把长螺杆变成短螺杆，又把短螺杆变成叶片状，螺旋桨就这样诞生了。

1845年，英国制成了世界上第一艘螺旋桨船“大不列颠号”。

世界上第一艘螺旋桨船“大不列颠号”阿基米德螺旋的原理还运用在很多地方，比如蜗杆的运动、混凝土搅拌车等。

阿基米德螺旋泵无疑是一个非常了不起的发明，但是它的旋转斜面的加工却异常艰难。

后来人们想到把空心的铜管一截一截地绕在圆轴体固定住，一切就都搞定了，这跟我们把绳子缠绕在木棍上是一个原理。

蜗杆的运动奥地利的一家公司甚至利用阿基米德螺旋泵原理，研发了双螺旋水电螺杆鱼道技术（DRHS），这项技术在发电的同时，以节材又节能的方式让鱼类在上下游之间进行无伤迁徙变成了现实。

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