连通器液面等高原理,连通器液面不平怎么解决

首页 > 经验 > 作者:YD1662022-10-30 01:45:29

连通器液面等高原理,连通器液面不平怎么解决(1)

作者:我方团队子繇

上世纪六十年代,陕西省彬县的一段古城墙下,出土了一件北宋瓷壶。整件瓷壶润泽丰满、造型优美,凤形的提梁呈半圆形,凤尾连接着壶身,凤头轻轻点落在莲花状壶盖上,而壶嘴处则是一头张开大口的狮子。之所以称“魔壶”,是因为在这巧夺天工的设计背后,还隐藏着一个更加令人惊叹的设计。原来,此壶虽有壶盖却不能打开。那么古人是如何将水灌入壶内的呢?难道是从口中灌入再从口中倒出?抑或,这么精美的器具,仅仅只是一件装饰品?

一、魔壶之谜

为了解开这个谜,当年的考古专家可是费了一番苦心。在观察了整件瓷壶之后,他们发现此壶壶腹中空,与壶口相连,显然是可以盛放液体的,由此就排除了装饰品的猜测。那么既为水壶,该从何处灌水呢?仔细检查后发现,原来除了壶口之外,瓷壶另有一梅花型孔洞藏在壶底。可是,从壶底往里注水?听起来比从壶口注水更加不可思议,而这恰说明此壶必然另有乾坤。

连通器液面等高原理,连通器液面不平怎么解决(2)

魔壶的神奇之处就在于,当从壶底的孔洞往里注水时,水不会从壶嘴处流出,而将水壶翻转之后,水竟也没有从壶底流出,只有当壶身向壶嘴处倾斜时,水才会自然流出。最终经专家鉴定后,此壶为“北宋耀州窑青釉剔花倒装壶”。这种水壶除了注水方式和一般水壶不同外,在使用方法上是一样的。那么古人究竟运用了怎样的智慧,才完成了这种别具一格的设计呢?

在对瓷壶的内部结构进行透视之后发现,壶内有两根导管,导管的设计依据,是现代物理学中的“连通器液面等高”原理,也就是我们生活中所说的“虹吸原理”。当连通器中只有一种液体且在液体不流动的情况下,各容器中的液面总能保持相对持平。因此这一瓷壶实际上是一种“倒流壶”。

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除了设计上的独具匠心,这种“倒流”的设计还同时兼具了实用性。固定的壶盖解决了倒水时壶盖易脱落的问题,并且增加了密封性,这样灰尘就不易落入壶中,也就更加干净卫生。而液体晃动时不易洒出,使这种水壶更便于外出携带。

二、“倒着制作”的倒流壶

倒流壶不止在设计上体现了古人的智慧,它的制作和烧造,更代表了古代瓷器制作的先进工艺和高超水平。因为倒流的设计,也使得它必须“倒着制作”才能完成。

首先要做好成型的陶坯,接下来就是关键的一步,将壶身倒转粘入导管,待胚体阴干后再进行雕刻和修整,准备入窑烧制。首先要在800~900度的窑中进行素烧,增加胚体的强韧度,上釉后再放入1200~1300度的窑中进行窑烧。其中的每一步都展现了古代工匠的高超技艺。

连通器液面等高原理,连通器液面不平怎么解决(4)

倒流壶出现于何时还没有定论,如今发现最早的倒流壶是唐代制作的。到宋朝的时候,倒流壶就已经普遍流行于市井之间。随着后世制作技艺的提高,倒流壶逐渐发展成为具有多个内胆的形制,这就意味着从一只壶内可以倒出几种不同的液体。

三、魔壶原理的前世今生

倒流壶应用的原理即我们现在所称的“虹吸原理”。虹吸原理在很早的时候,就已经被古人广泛应用于生活之中。例如汉朝发明的虹管灯,灯内有虹管,灯体中空,内盛清水,利用导烟管将灯罩内的烟气杂物导入灯体的水中,避免了室内空气的烟尘污染。其具代表性的就是著名的“长信宫灯”。东汉时期的灌溉工具渴乌,同样应用了虹吸原理。宋朝的《武经总要》中,还记载了古人用竹筒制作的虹吸管引山泉水的事情。

连通器液面等高原理,连通器液面不平怎么解决(5)

而在如今的生活中,与魔壶原理相通的现象也是屡见不鲜。例如,每天都会用到的抽水马桶,就是利用虹吸原理设计的。若您有养金鱼的雅好,在给鱼缸换水的时候,想必也会用到虹吸原理,只需一根软管,便可以将鱼缸里的水排尽再灌入干净的水。

古人的智慧往往不容小觑,为什么现在依然有那么多古代技艺无法复制?是因为那些精美的器具和精巧的设计,都源自一颗纯朴执着的匠心。

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