Hevert

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi

Hevert er en slange eller et rør som kan flytte væske fra et reservoar via et høyereliggende punkt og ned i et lavereliggende reservoar (se figur), uten noe behov for pumping. Forutsetningen er at den høyereliggende delen av røret allerede er fylt med væske. Den normale måten å starte en hevert på, er å suge i den nederste enden av heverten.

[rediger] Teori

På slangens høyeste punkt trekker tyngdekraften væska ned på begge sider. I oldtiden pleide man å si at «naturen liker ikke vakuum» – i dag vet vi at dette skyldes lufttrykket. Lufttrykket presser ned væsken i begge reservoarene og opp i tuben, dette sørger for at det ikke blir vakuum i slangen. Ettersom tyngdekraften virker mer på siden til det lavereliggende reservoaret, vil væsken renne.

Energimessig blir potensiell energi (væskens høyde i det øverste reservoaret) omdannet til kinetisk energi (væskens fart i slangen), og man trenger ikke noe ekstra energi (pumper) for å holde strømmen i gang.

I tillegg til lufttrykk har man også molekylær tiltrekningskraft i væsken, dette sørger også for å holde væsken sammen og unngå vakuumdannelse i slangen.

Den maksimale høyden væsken kan passere begrenses av lufttrykket og massetettheten til væsken – dersom det høyeste punktet er for høyt, kan man få en vakuumdannelse her. Ved normalt lufttrykk kan vann løftes ca 10 meter.

[rediger] Praktiske begrensninger

Det er også andre ting som kan knekke hevertprinsippet:

Dersom slangen ikke er stiv nok, vil lufttrykket presse sammen slangen på toppen. Dette begrenser muligheten til å benytte helt myke gummislanger, ha for høy temperatur på væsken, eller ha for høyt toppunkt dersom slangen ikke er tilstrekkelig stiv.

Dersom væsken avsondrer gass og farten ikke er stor nok, vil det akkumulere seg gass på toppen, og dette dreper fort hevertprinsippet (gass ekspanderer fort når trykket avtar). Eksempelvis inneholder springvann ofte oppløste gasser, øl og vin under brygging inneholder kullsyre, og dersom trykket blir lavt nok vil enhver væske koke, uansett hvor lav temperaturen er. Dette er noe man må ta hensyn til dersom man tapper alkoholholdige produkter under gjæring eller varmt vann.

Storskalaanlegg, for eksempel i forbindelse med vannverk eller vannkraftverk, må også ta særlig hensyn til dette. Dersom man bruker store rør og vannstrømmen begrenses for eksempel ved hjelp av ventiler (eller byens vannbehov) vil det fort kunne akkumulere seg gass ved toppunktet.

Dersom slangen er for vid og ender opp i friluft (i motsetning til å være neddykket i et reservoar), vil det kunne komme luftbobler opp på avløpssiden.

Dersom det er lekkasjer på slangen der denne ligger høyere enn den øvre reservoaret, vil det komme luft inn.

Problemet med gassbobler kan motarbeides ved å ha et relativt tynt rør og stor nok fart på væska, da vil gassboblene følge med strømmen i stedet for å akkumulere seg på toppen.

[rediger] Normale anvendelsesområder

• Tømming av bensintank på bil
• Overflytning av vin, øl og sats til hjemmebrent fra et beholder til en annen under hjemmebrygging (under gjæringsprossessen dannes det veldig finpartiklede avfallsprodukter som gradvis synker til bunns i karet; for å skille ut bunnfallet bruker man hevert til å flytte brygget over til en ren beholder).
• Vannverk og vannkraftverk benytter seg ofte av hevertprinsippet.
• Enkelte toaletter og urinaler benytter seg av prinsippet – hevertprinsippet kan brukes til å tømme toalettet eller sisterna, samt til å lage urinaler som skyller seg selv ved jevne mellomrom (dersom sisterna fylles sakte, hevertslangen går fra bunnen av sisterna opp til litt under toppen av sisterna og så ned i pissoaret, vil sisterna tømme seg selv hver gang den blir tilstrekkelig full).