Introdução
Por centenas de anos, as bombas de jarro permitiram que as pessoas extraíssem água de poços subterrâneos com relativamente pouco esforço (em comparação com o transporte de baldes de um riacho), despesa (em comparação com a construção de aquadutos para desviar o gelo derretido das montanhas) e perigo de contaminação (em comparação com um poço aberto com um mergulho de corda e balde sistema). O sistema de bomba do jarro usa uma série de pistões especiais para criar um vácuo que permite que a pressão natural da atmosfera empurre a água para cima através de um tubo.
Mecanismo: o balanço para baixo
Para operar uma bomba de jarro, o usuário deve empurrar a alça longa para cima e para baixo repetidamente. A alça se conecta a um pistão especial com um orifício no centro e uma aba de metal presa por uma dobradiça (Figura 1). Quando a alavanca está para cima, o pistão está na posição mais baixa. Quando a alavanca é puxada para baixo, o pistão se move para cima em direção à sua posição mais alta.
Se não houver água nos tubos, puxar a manivela para baixo levanta o pistão, o que aumenta o volume total do tubo e causa uma ligeira queda de pressão. Para equalizar essa pressão, o ar da superfície começa a fluir pelo orifício no pistão até o tubo. Este fluxo de ar pega a aba de metal e a empurra sobre o orifício, vedando o pistão.
Entre o pistão e o fundo do tubo há uma placa de metal fixa e vedada com um orifício e uma aba de metal articulada (Figura 1). À medida que o pistão continua a se mover para cima, o volume entre a placa e o pistão continua a aumentar, o que diminui a pressão dentro do espaço.
Cada bomba de jarro inclui um pequeno tubo passivo que vai da superfície até o poço. Isso é feito para pressurizar o poço, expondo-o à atmosfera terrestre. Quando a pressão entre a placa e o pistão diminui, o ar da atmosfera entra no tubo e empurra a água do poço na tentativa de equalizar a pressão. Essa pressão descendente do tubo força a água para dentro do tubo, diminuindo o volume entre a água e a placa de metal, aumentando a pressão. Essa pressão força a abertura da aba conforme o ar entra para equalizar a pressão no espaço da placa-pistão. Neste ponto, a alça está em sua posição mais alta.
Mecanismo: The Up Swing
Empurrar a alça para cima move o pistão para baixo, aumentando a pressão dentro da câmara. Para equalizar a pressão, o ar flui para baixo através da placa de metal, fazendo com que a aba se feche. Ao fechar, a pressão entre a placa e o poço é travada no lugar, suspendendo a água em sua altura atual dentro do tubo.
Quando o pistão se move para baixo e a placa é vedada, a pressão entre eles aumenta. Isso abre a aba de metal do pistão, permitindo que a pressão se iguale à atmosfera. Quando o pistão se move para cima novamente, ele reduz a pressão para condições subatmosféricas e permite que o ar do tubo empurre a água ainda mais para cima.
Mecanismo: Derramando Água
Após alguns ciclos de oscilação para cima e para baixo, a água no tubo finalmente chega à placa estacionária. Quando isso acontece, o balanço "para cima" puxa a água pelo orifício na placa. Durante a ascensão, uma queda na pressão faz com que a água flua de volta pelo orifício até que a aba de metal se feche rapidamente, prendendo a água.
Quando o pistão pressiona a superfície dessa água presa, a água flui para o topo da câmara através do orifício no pistão até atingir sua posição mais baixa. O próximo movimento "para baixo" faz com que a aba de metal do pistão se feche - e o pistão levanta a água para fora da torneira.