ไซฟอน (จากภาษากรีกโบราณσίφων ( síphōn ) ' ท่อ' ; สะกดอีกแบบว่าsyphon ) คืออุปกรณ์หลากหลายชนิดที่เกี่ยวข้องกับการไหลของของเหลวผ่านท่อ ในความหมายที่แคบลง คำนี้หมายถึงท่อรูปตัว "U" คว่ำ ซึ่งทำให้ของเหลวไหลขึ้นไปเหนือผิวน้ำของอ่างเก็บน้ำ โดยไม่ต้องใช้ปั๊ม แต่ใช้พลังงานจากการไหลของของเหลวลงมาตามท่อด้วยแรงโน้มถ่วง แล้วไหลออกไปที่ระดับต่ำกว่าผิวน้ำของอ่างเก็บน้ำที่มันไหลมาจาก

มีทฤษฎีหลักสองทฤษฎีเกี่ยวกับวิธีการที่ไซฟอนทำให้ของเหลวไหลขึ้นเนิน ต้านแรงโน้มถ่วง โดยไม่ต้องใช้ปั๊ม และอาศัยเพียงแรงโน้มถ่วงเท่านั้น ทฤษฎีดั้งเดิมที่ใช้กันมาหลายศตวรรษคือ แรงโน้มถ่วงดึงของเหลวลงทางด้านทางออกของไซฟอน ส่งผลให้ความดันที่ด้านบนของไซฟอนลดลง จากนั้นความดันบรรยากาศจะสามารถผลักของเหลวจากอ่างเก็บน้ำด้านบนขึ้นไปยังบริเวณที่มีความดันลดลงที่ด้านบนของไซฟอน เหมือนกับในบารอมิเตอร์หรือหลอดดูดน้ำ แล้วจึงไหลผ่านไป^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]}อย่างไรก็ตาม ได้มีการพิสูจน์แล้วว่าไซฟอนสามารถทำงานได้ในสุญญากาศ^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]}และขึ้นไปถึงความสูงที่เกินความสูงของของเหลวตามความดันบรรยากาศ^{[ 4 ] [ 5 ] [ 8 ]}ด้วยเหตุนี้ จึงมีการสนับสนุนทฤษฎีแรงดึงของแรงยึดเกาะในการทำงานของไซฟอน โดยที่ของเหลวถูกดึงผ่านไซฟอนในลักษณะที่คล้ายกับน้ำพุแบบโซ่^{[ 9 ]}ไม่จำเป็นต้องเป็นทฤษฎีใดทฤษฎีหนึ่งที่ถูกต้อง แต่ทฤษฎีทั้งสองอาจถูกต้องในสถานการณ์ที่แตกต่างกันของความดันบรรยากาศ ทฤษฎี ความดันบรรยากาศกับแรงโน้มถ่วงไม่สามารถอธิบายไซฟอนในสุญญากาศได้ เนื่องจากไม่มีความดันบรรยากาศที่สำคัญ แต่ทฤษฎีแรงตึงการยึดเกาะกับแรงโน้มถ่วงไม่สามารถอธิบายไซฟอนก๊าซ_{CO2 ได้} ^{[ 10 ]}ไซฟอนที่ทำงานได้แม้จะมีฟองอากาศ และไซฟอนหยดน้ำที่ลอยอยู่ ซึ่งก๊าซไม่ได้ออกแรงดึงที่สำคัญ และของเหลวที่ไม่ได้สัมผัสกันไม่สามารถออกแรงตึงการยึดเกาะได้

ทฤษฎีที่ได้รับการตีพิมพ์เผยแพร่ทั้งหมดในยุคปัจจุบันยอมรับสมการของเบอร์นูลลีว่าเป็นค่าประมาณที่ดีสำหรับการทำงานของไซฟอนในอุดมคติที่ปราศจากแรงเสียดทาน

ภาพนูนต่ำ ของชาวอียิปต์จาก 1500 ปีก่อนคริสตกาล แสดงให้เห็นท่อดูดที่ใช้สำหรับดูดของเหลวออกจากภาชนะเก็บขนาดใหญ่^{[ 11 ] [ 12 ]}

หลักฐานทางกายภาพสำหรับการใช้ไซฟอนของชาวกรีก ได้แก่ถ้วยแห่งความยุติธรรมของพีทาโกรัสในซามอสในศตวรรษที่ 6 ก่อนคริสต์ศักราช และการใช้งานโดย วิศวกร ชาวกรีกในศตวรรษที่ 3 ก่อนคริสต์ศักราชที่เมืองเปอร์กามอน^{[ 12 ] [ 13 ]}

เฮโรแห่งอเล็กซานเดรีย เขียนเกี่ยว ^กับไซฟอนอย่างละเอียดในตำราPneumatica [ ^{14 ]}

พี่น้องบานู มูซาแห่งแบกแดดในศตวรรษที่ 9 ได้ประดิษฐ์ไซฟอนแบบสองชั้นซ้อนกัน ซึ่งพวกเขาได้อธิบายไว้ในหนังสืออุปกรณ์อันชาญฉลาด ของพวกเขา ^{[ 15 ] [ 16 ]} ฉบับที่แก้ไขโดยฮิลล์มี การวิเคราะห์ไซฟอนแบบสองชั้นซ้อนกัน

ไซฟอนได้รับการศึกษาเพิ่มเติมในศตวรรษที่ 17 ในบริบทของปั๊มดูด (และ ปั๊มสุญญากาศที่เพิ่งพัฒนาขึ้น) โดยเฉพาะอย่างยิ่งเพื่อทำความเข้าใจความสูงสูงสุดของปั๊ม (และไซฟอน) และสุญญากาศที่ปรากฏที่ด้านบนของบารอมิเตอร์ รุ่นแรกๆ กาลิเลโอ กาลิเลอีอธิบายเรื่องนี้ในเบื้องต้นผ่านทฤษฎีhorror vacui ("ธรรมชาติเกลียดชังสุญญากาศ") ซึ่งมีมาตั้งแต่สมัยอริสโตเติลและกาลิเลโอได้เรียบเรียงใหม่เป็นresintenza del vacuoแต่ทฤษฎีนี้ถูกหักล้างในภายหลังโดยนักวิจัยรุ่นหลัง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเอวานเจลิสตา ตอร์ริเชลลีและบลาส์ ปาสคาล^{[ 17 ]}  – ดูบารอมิเตอร์:ประวัติ

ไซฟอนที่ใช้งานได้จริง ซึ่งทำงานที่ความดันบรรยากาศและความสูงของท่อตามปกติ ทำงานได้เนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่ดึงลงมาบนคอลัมน์ของเหลวที่สูงกว่า ทำให้เกิดความดันลดลงที่ด้านบนของไซฟอน (ในทางทฤษฎีคือความดันไฮโดรสแตติกเมื่อของเหลวไม่เคลื่อนที่) ความดันที่ลดลงที่ด้านบนนี้หมายความว่าแรงโน้มถ่วงที่ดึงลงมาบนคอลัมน์ของเหลวที่สั้นกว่านั้นไม่เพียงพอที่จะทำให้ของเหลวอยู่นิ่งต้านกับความดันบรรยากาศที่ดันขึ้นไปยังบริเวณที่มีความดันลดลงที่ด้านบนของไซฟอน ดังนั้นของเหลวจะไหลจากบริเวณที่มีความดันสูงกว่าของอ่างเก็บน้ำด้านบนขึ้นไปยังบริเวณที่มีความดันต่ำกว่าที่ด้านบนของไซฟอน ผ่านด้านบน และจากนั้นด้วยความช่วยเหลือของแรงโน้มถ่วงและคอลัมน์ของเหลวที่สูงกว่า ไหลลงไปยังบริเวณที่มีความดันสูงกว่าที่ทางออก^{[ 2 ] [ 18 ]}

แบบจำลองโซ่เป็นแบบจำลองเชิงแนวคิดที่มีประโยชน์ แต่ไม่ถูกต้องสมบูรณ์นัก สำหรับอธิบายปรากฏการณ์ไซฟอน แบบจำลองโซ่ช่วยให้เข้าใจว่าไซฟอนสามารถทำให้ของเหลวไหลขึ้นเนินได้อย่างไร โดยอาศัยเพียงแรงโน้มถ่วงที่ดึงลงมาเท่านั้น บางครั้งอาจนึกภาพไซฟอนเหมือนโซ่ที่ห้อยอยู่เหนือรอก โดยปลายด้านหนึ่งของโซ่อยู่บนพื้นผิวที่สูงกว่าอีกด้านหนึ่ง เนื่องจากความยาวของโซ่ด้านที่สั้นกว่าเบากว่าความยาวของโซ่ด้านที่สูงกว่า โซ่ที่หนักกว่าด้านที่สูงกว่าจะเคลื่อนลงและดึงโซ่ที่เบากว่าด้านที่สั้นกว่าขึ้นไป คล้ายกับไซฟอน แบบจำลองโซ่เห็นได้ชัดว่าขับเคลื่อนด้วยแรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อด้านที่หนักกว่า และไม่มีการละเมิดหลักการอนุรักษ์พลังงานอย่างชัดเจน เพราะในที่สุดแล้วโซ่ก็แค่เคลื่อนที่จากที่สูงกว่าไปยังที่ต่ำกว่า เช่นเดียวกับของเหลวในไซฟอน

มีปัญหาหลายประการเกี่ยวกับแบบจำลองโซ่ของไซฟอน และการทำความเข้าใจความแตกต่างเหล่านี้จะช่วยอธิบายการทำงานจริงของไซฟอนได้ ประการแรก ต่างจากแบบจำลองโซ่ของไซฟอนน้ำหนักที่อยู่ด้านที่สูงกว่าเมื่อเทียบกับด้านที่สั้นกว่านั้นไม่ใช่สิ่งสำคัญ แต่เป็นความแตกต่างของความสูงจากพื้นผิวอ่างเก็บน้ำถึงด้านบนของไซฟอนต่างหากที่เป็นตัวกำหนดสมดุลของความดันตัวอย่างเช่น หากท่อจากอ่างเก็บน้ำด้านบนไปยังด้านบนของไซฟอนมีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าส่วนที่สูงกว่าของท่อจากอ่างเก็บน้ำด้านล่างไปยังด้านบนของไซฟอนมาก ส่วนบนที่สั้นกว่าของไซฟอนอาจมีน้ำหนักของของเหลวมากกว่ามาก แต่ปริมาตรของของเหลวที่เบากว่าในท่อด้านล่างสามารถดึงของเหลวขึ้นไปในท่อด้านบนที่อ้วนกว่าได้ และไซฟอนก็สามารถทำงานได้ตามปกติ^{[ 19 ]}

ความแตกต่างอีกประการหนึ่งคือ ภายใต้สถานการณ์จริงส่วนใหญ่ ก๊าซที่ละลาย ความดันไอ และ (บางครั้ง) การขาดการยึดเกาะกับผนังท่อ จะทำให้ความแข็งแรงของแรงดึงภายในของเหลวไม่มีประสิทธิภาพสำหรับการดูด ดังนั้น ต่างจากโซ่ซึ่งมีความแข็งแรงของแรงดึงมาก ของเหลวมักมีความแข็งแรงของแรงดึงน้อยภายใต้สภาวะการดูดทั่วไป และด้วยเหตุนี้ ของเหลวทางด้านที่ไหลขึ้นจึงไม่สามารถถูกดึงขึ้นในลักษณะเดียวกับที่โซ่ถูกดึงขึ้นทางด้านที่ไหลขึ้น^{[ 7 ] [ 18 ]}

ความเข้าใจผิดเกี่ยวกับไซฟอนที่เกิดขึ้นเป็นครั้งคราวคือ ไซฟอนอาศัยแรงดึงของของเหลวในการดึงของเหลวขึ้นและข้ามส่วนที่ยกขึ้น^{[ 2 ] [ 18 ]}แม้ว่าน้ำจะพบว่ามีแรงดึงที่สำคัญในบางการทดลอง (เช่นกับท่อรูปตัว Z ^{[ 20 ]} ) และไซฟอนในสุญญากาศอาศัยแรงยึดเหนี่ยวดังกล่าว แต่ไซฟอนทั่วไปสามารถแสดงให้เห็นได้อย่างง่ายดายว่าไม่จำเป็นต้องมีแรงดึงของของเหลวเลยในการทำงาน^{[ 7 ] [ 2 ] [ 18 ]}ยิ่งไปกว่านั้น เนื่องจากไซฟอนทั่วไปทำงานที่ความดันบวกตลอดทั้งไซฟอน จึงไม่มีส่วนร่วมจากแรงดึงของของเหลว เพราะโมเลกุลต่างผลักกันเองเพื่อต้านทานความดัน แทนที่จะดึงกัน^{[ 7 ]}

เพื่อสาธิต เราสามารถอุดส่วนล่างที่ยาวกว่าของท่อไซฟอนทั่วไปที่ด้านล่าง และเติมของเหลวเกือบถึงยอดดังแสดงในรูป โดยปล่อยให้ส่วนบนและส่วนบนที่สั้นกว่าแห้งสนิทและมีเพียงอากาศ เมื่อเอาจุกออกและปล่อยให้ของเหลวในส่วนล่างที่ยาวกว่าไหลลงมา ของเหลวในอ่างเก็บน้ำด้านบนจะกวาดฟองอากาศลงและออกไปจากท่อ อุปกรณ์จะทำงานต่อไปเหมือนไซฟอนปกติ เนื่องจากไม่มีการสัมผัสกันระหว่างของเหลวทั้งสองด้านของไซฟอนในตอนเริ่มต้นของการทดลองนี้ จึงไม่มีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลของของเหลวที่จะดึงของเหลวขึ้นไปด้านบน ผู้สนับสนุนทฤษฎีความแข็งแรงของแรงดึงของของเหลวได้เสนอว่า ไซฟอนที่เริ่มต้นด้วยอากาศแสดงให้เห็นผลกระทบเฉพาะในช่วงเริ่มต้นของการทำงานของไซฟอนเท่านั้น แต่สถานการณ์จะเปลี่ยนไปหลังจากที่ฟองอากาศถูกกวาดออกไปและไซฟอนมีการไหลที่คงที่ แต่สามารถเห็นผลที่คล้ายกันได้ในไซฟอนหยดน้ำที่บิน (ดูด้านบน) กลไกการดูดของเหลวแบบหยดน้ำลอยตัวทำงานได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่ต้องอาศัยแรงดึงของของเหลวเอง

ในวิดีโอสาธิตนั้น ไซฟอนทำงานได้อย่างต่อเนื่องนานกว่า 28 นาที จนกระทั่งถังเก็บน้ำด้านบนว่างเปล่า อีกหนึ่งการสาธิตง่ายๆ ที่แสดงให้เห็นว่าแรงดึงของของเหลวไม่จำเป็นในไซฟอน คือการใส่ฟองอากาศเข้าไปในไซฟอนขณะทำงาน ฟองอากาศนั้นอาจมีขนาดใหญ่พอที่จะแยกของเหลวในท่อก่อนและหลังฟองอากาศได้อย่างสมบูรณ์ ทำให้แรงดึงของของเหลวไม่จำเป็น แต่ถ้าฟองอากาศไม่ใหญ่เกินไป ไซฟอนก็จะยังคงทำงานได้โดยมีการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยขณะที่มันกวาดฟองอากาศออกไป

ความเข้าใจผิดอีกอย่างหนึ่งเกี่ยวกับท่อไซฟอนคือ เนื่องจากความดันบรรยากาศที่ทางเข้าและทางออกแทบจะเท่ากัน ความดันบรรยากาศจึงหักล้างกัน และดังนั้นความดันบรรยากาศจึงไม่สามารถดันของเหลวขึ้นไปในท่อไซฟอนได้ แต่แรงที่เท่ากันและตรงข้ามกันอาจไม่หักล้างกันอย่างสมบูรณ์หากมีแรงแทรกแซงที่ต้านแรงใดแรงหนึ่งหรือทั้งหมด ในท่อไซฟอน ความดันบรรยากาศที่ทางเข้าและทางออกลดลงทั้งคู่เนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่ดึงของเหลวลงในแต่ละท่อ แต่ความดันที่ด้านล่างลดลงมากกว่าเนื่องจากคอลัมน์ของเหลวที่สูงกว่าที่ด้านล่าง ในทางปฏิบัติ ความดันบรรยากาศที่ขึ้นมาจากด้านล่างไม่ได้ "ขึ้นไป" ถึงด้านบนทั้งหมดเพื่อหักล้างความดันบรรยากาศที่ดันขึ้นจากด้านบน ผลกระทบนี้สามารถเห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้นในตัวอย่างของรถเข็นสองคันที่ถูกผลักขึ้นไปบนเนินเขาด้านตรงข้าม ดังแสดงในแผนภาพ แม้ว่าแรงผลักของคนทางซ้ายดูเหมือนจะถูกหักล้างไปโดยสิ้นเชิงด้วยแรงผลักที่เท่ากันและตรงข้ามกันจากคนทางขวา แต่แรงผลักที่ดูเหมือนจะถูกหักล้างไปของคนทางซ้ายนั้นก็ยังคงเป็นแหล่งที่มาของแรงที่ผลักรถเข็นทางซ้ายขึ้นไป

ในบางสถานการณ์ ท่อดูดน้ำสามารถทำงานได้แม้ไม่มีแรงดันบรรยากาศและเนื่องจากแรงดึง – ดูท่อดูดน้ำแบบสุญญากาศ  – และในสถานการณ์เหล่านี้ แบบจำลองโซ่สามารถให้ความรู้ได้ นอกจากนี้ ในสภาพแวดล้อมอื่นๆ การขนส่งน้ำเกิดขึ้นเนื่องจากแรงดึง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแรงดึงจากการคายน้ำในไซเล็มของพืชมีท่อลำเลียง [ ^{2 ] [ 21 ] น้ำ}และของเหลวอื่นๆ อาจดูเหมือนไม่มีแรงดึง เพราะเมื่อตักขึ้นมาหนึ่งกำมือแล้วดึง ของเหลวจะแคบลงและแยกออกจากกันได้อย่างง่ายดาย แต่แรงดึงของของเหลวในท่อดูดน้ำเป็นไปได้เมื่อของเหลวเกาะติดกับผนังท่อและต้านทานการแคบลง การปนเปื้อนใดๆ บนผนังท่อ เช่น ไขมันหรือฟองอากาศ หรืออิทธิพลเล็กน้อยอื่นๆ เช่น ความปั่นป่วนหรือการสั่นสะเทือน อาจทำให้ของเหลวหลุดออกจากผนังและสูญเสียแรงดึงทั้งหมด

โดยละเอียดแล้ว เราสามารถพิจารณาการเปลี่ยนแปลงของความดันไฮโดรสแตติกในท่อไซฟอนแบบคงที่ โดยพิจารณาตามลำดับของท่อแนวตั้งจากอ่างเก็บน้ำด้านบน ท่อแนวตั้งจากอ่างเก็บน้ำด้านล่าง และท่อแนวนอนที่เชื่อมต่อระหว่างทั้งสอง (โดยสมมติว่าเป็นรูปตัว U) ที่ระดับของเหลวในอ่างเก็บน้ำด้านบน ของเหลวจะอยู่ภายใต้ความดันบรรยากาศ และเมื่อขึ้นไปตามท่อไซฟอน ความดันไฮโดรสแตติกจะลดลง (ภายใต้การเปลี่ยนแปลงความดันในแนวตั้ง) เนื่องจากน้ำหนักของความดันบรรยากาศที่ดันน้ำขึ้นนั้นถูกหักล้างด้วยคอลัมน์น้ำในท่อไซฟอนที่ดันลง (จนกว่าจะถึงความสูงสูงสุดของบารอมิเตอร์/ไซฟอน ซึ่ง ณ จุดนั้นของเหลวไม่สามารถถูกดันขึ้นไปสูงกว่านี้ได้) – ดังนั้นความดันไฮโดรสแตติกที่ด้านบนของท่อจึงต่ำกว่าความดันบรรยากาศในปริมาณที่แปรผันตามความสูงของท่อ การวิเคราะห์แบบเดียวกันกับท่อที่ขึ้นมาจากอ่างเก็บน้ำด้านล่างจะให้ค่าความดันที่ด้านบนของท่อ (แนวตั้ง) นั้น แรงดันนี้จะต่ำกว่าเนื่องจากท่อมีความยาวกว่า (มีน้ำกดลงมากกว่า) และจำเป็นต้องให้ถังเก็บน้ำด้านล่างอยู่ต่ำกว่าถังเก็บน้ำด้านบน หรือโดยทั่วไปแล้ว ช่องระบายน้ำจะต้องอยู่ต่ำกว่าผิวน้ำของถังเก็บน้ำด้านบน เมื่อพิจารณาท่อแนวนอนที่เชื่อมต่อระหว่างถังทั้งสอง จะเห็นว่าแรงดันที่ด้านบนของท่อจากถังเก็บน้ำด้านบนสูงกว่า (เนื่องจากมีน้ำถูกยกขึ้นน้อยกว่า) ในขณะที่แรงดันที่ด้านบนของท่อจากถังเก็บน้ำด้านล่างต่ำกว่า (เนื่องจากมีน้ำถูกยกขึ้นมากกว่า) และเนื่องจากของเหลวเคลื่อนที่จากบริเวณที่มีแรงดันสูงไปยังบริเวณที่มีแรงดันต่ำ ของเหลวจึงไหลผ่านท่อแนวนอนจากถังด้านบนไปยังถังด้านล่าง ของเหลวอยู่ภายใต้แรงดันบวก (แรงอัด) ตลอดทั้งท่อ ไม่ใช่แรงดึง

สมการของเบอร์นูลลีได้รับการยอมรับในวงการวิทยาศาสตร์ว่าเป็นค่าประมาณที่เหมาะสมสำหรับการทำงานของกาลักน้ำ อย่างไรก็ตาม ในของเหลวที่ไม่เป็นอุดมคติ ความสามารถในการอัดตัว ความแข็งแรงดึง และคุณลักษณะอื่นๆ ของของเหลวที่ใช้งาน (หรือของเหลวหลายชนิด) ทำให้สมการของเบอร์นูลลีมีความซับซ้อนมากขึ้น

เมื่อเริ่มทำงานแล้ว ไซฟอนจะไม่ต้องการพลังงาน เพิ่มเติม ใดๆ เพื่อให้ของเหลวไหลขึ้นและออกจากถังเก็บ ไซฟอนจะดูดของเหลวออกจากถังเก็บจนกว่าระดับจะลดลงต่ำกว่าทางเข้า ทำให้มีอากาศหรือก๊าซอื่นๆ รอบข้างเข้าไปขัดขวาง หรือจนกว่าระดับของเหลวที่ทางออกของไซฟอนจะเท่ากับระดับของถังเก็บ แล้วแต่ว่ากรณีใดจะเกิดขึ้นก่อน

นอกจากความดันบรรยากาศความหนาแน่นของของเหลว และแรงโน้มถ่วงแล้วความสูงสูงสุดของยอดในไซฟอนที่ใช้งานได้จริงยังถูกจำกัดด้วยความดันไอของของเหลว เมื่อความดันภายในของเหลวลดลงต่ำกว่าความดันไอของของเหลว ฟองไอขนาดเล็กอาจเริ่มก่อตัวขึ้นที่จุดสูงสุด และผลของไซฟอนจะสิ้นสุดลง ผลกระทบนี้ขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพในการก่อตัวของฟองอากาศของของเหลว ในกรณีที่ไม่มีสิ่งเจือปนหรือพื้นผิวที่ขรุขระซึ่งทำหน้าที่เป็นจุดเริ่มต้นของการก่อตัวของฟองอากาศได้ง่าย ไซฟอนสามารถสูงเกินความสูงสูงสุดมาตรฐานได้ชั่วคราวในช่วงเวลาที่ยาวนานซึ่งฟองอากาศจะก่อตัวขึ้น ไซฟอนของน้ำที่ปราศจากก๊าซได้รับการสาธิตให้สูงถึง 24  เมตร (79 ฟุต ) เป็นระยะเวลานาน^{[ 8 ]}และการทดลองควบคุมอื่นๆ สูงถึง 10  เมตร (33 ฟุต ) ^{[ 22 ]}สำหรับน้ำที่ความดันบรรยากาศมาตรฐานความสูงสูงสุดของไซฟอนอยู่ที่ประมาณ 10 เมตร (33 ฟุต) สำหรับปรอทนั้นอยู่ที่ 76 ซม. (30 นิ้ว ) ซึ่งเป็นนิยามของความดันมาตรฐาน เท่ากับความสูงสูงสุดของปั๊มดูดซึ่งทำงานโดยใช้หลักการเดียวกัน^{[ 17 ] [ 23 ]}อัตราส่วนของความสูง (ประมาณ 13.6) เท่ากับอัตราส่วนของความหนาแน่นของน้ำและปรอท (ที่อุณหภูมิที่กำหนด) เนื่องจากคอลัมน์ของน้ำ (หรือปรอท) สมดุลกับคอลัมน์ของอากาศทำให้เกิดความดันบรรยากาศ และความสูงสูงสุด (โดยไม่คำนึงถึงความดันไอและความเร็วของของเหลว) แปรผกผันกับความหนาแน่นของของเหลว

ในปี พ.ศ. 2491 Malcolm Nokesได้ทำการวิจัยไซฟอนที่ทำงานทั้งในสภาวะความดันอากาศและในสภาวะสุญญากาศบางส่วนสำหรับไซฟอนในสภาวะสุญญากาศ เขาได้สรุปว่า: "แรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อคอลัมน์ของเหลวในท่อดูดลบด้วยแรงโน้มถ่วงในท่อดูดทำให้ของเหลวเคลื่อนที่ ดังนั้นของเหลวจึงอยู่ในสภาวะตึงและรักษาความเครียดตามยาวซึ่งในกรณีที่ไม่มีปัจจัยรบกวนนั้นไม่เพียงพอที่จะทำให้คอลัมน์ของเหลวแตก" แต่สำหรับไซฟอนที่มีความสูงในการดูดน้อยซึ่งทำงานที่ความดันบรรยากาศ เขาเขียนว่า: "... แรงตึงของคอลัมน์ของเหลวจะถูกทำให้เป็นกลางและกลับทิศทางโดยผลของการบีบอัดของบรรยากาศที่ปลายด้านตรงข้ามของคอลัมน์ของเหลว" ^{[ 7 ]}

พ็อตเตอร์และบาร์นส์ที่มหาวิทยาลัยเอดินบะระได้กลับมาศึกษาไซฟอนอีกครั้งในปี 1971 พวกเขาได้ตรวจสอบทฤษฎีของไซฟอนอีกครั้งและทำการทดลองเกี่ยวกับไซฟอนในความดันอากาศ พวกเขาสรุปว่า "ตอนนี้ควรจะชัดเจนแล้วว่า แม้จะมีประเพณีมากมาย กลไกพื้นฐานของไซฟอนไม่ได้ขึ้นอยู่กับความดันบรรยากาศ" ^{[ 24 ]}

แรงโน้มถ่วง ความดัน และการยึดเกาะ ของโมเลกุล เป็นจุดสนใจของงานวิจัยในปี 2010 โดยฮิวส์ที่มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีควีนส์แลนด์เขาใช้ไซฟอนที่ความดันอากาศ และข้อสรุปของเขาคือ: "การไหลของน้ำออกจากด้านล่างของไซฟอนขึ้นอยู่กับความแตกต่างของความสูงระหว่างการไหลเข้าและการไหลออก ดังนั้นจึงไม่สามารถขึ้นอยู่กับความดันบรรยากาศได้..." ^{[ 21 ]} ฮิวส์ได้ทำการวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับไซฟอนที่ความดันอากาศในปี 2011 และสรุปว่า: "การทดลองที่อธิบายไว้ข้างต้นแสดงให้เห็นว่าไซฟอนธรรมดาที่ความดันบรรยากาศทำงานโดยอาศัยแรงโน้มถ่วง ไม่ใช่ความดันบรรยากาศ" ^{[ 25 ]}

ในปี 2011 นักวิจัยพ่อลูก Ramette และ Ramette ประสบความสำเร็จในการดูดคาร์บอนไดออกไซด์ภายใต้ความดันอากาศ และสรุปว่าการยึดเกาะของโมเลกุลไม่จำเป็นสำหรับการทำงานของไซฟอน แต่: "คำอธิบายพื้นฐานของการทำงานของไซฟอนคือ เมื่อท่อเต็มแล้ว การไหลจะเริ่มต้นขึ้นเนื่องจากแรงดึงดูดของแรงโน้มถ่วงที่มากกว่าบนของเหลวด้านที่ยาวกว่าเมื่อเทียบกับด้านที่สั้นกว่า ซึ่งทำให้เกิดการลดลงของความดันตลอดท่อไซฟอน ในทำนองเดียวกับการ 'ดูด' หลอดที่ลดความดันตลอดความยาวจนถึงจุดดูด ความดันบรรยากาศโดยรอบที่จุดดูดจะตอบสนองต่อความดันที่ลดลงโดยการบังคับให้ของเหลวไหลขึ้นด้านบน รักษาการไหลไว้ เช่นเดียวกับการดูดหลอดอย่างต่อเนื่องในมิลค์เชค" ^{[ 1 ]}

อีกครั้งในปี 2011 Richert และ Binder (ที่มหาวิทยาลัยฮาวาย ) ได้ตรวจสอบไซฟอนและสรุปว่าการยึดเกาะระดับโมเลกุลไม่จำเป็นสำหรับการทำงานของไซฟอน แต่ต้องอาศัยแรงโน้มถ่วงและความแตกต่างของความดัน โดยเขียนว่า: "เมื่อของเหลวที่เตรียมไว้ในตอนแรกบนขาไซฟอนด้านยาวไหลลงมาเนื่องจากแรงโน้มถ่วง มันจะทิ้งสุญญากาศบางส่วนไว้เบื้องหลัง ซึ่งทำให้ความดันที่จุดทางเข้าของภาชนะที่สูงกว่าดันของเหลวขึ้นไปตามขาด้านนั้น" ^{[ 2 ]}

ทีมวิจัยของ Boatwright, Puttick และ Licence ซึ่งทั้งหมดอยู่ที่มหาวิทยาลัยนอตติงแฮมประสบความสำเร็จในการใช้งานไซฟอนในสภาวะสุญญากาศสูงในปี 2011 พวกเขาเขียนว่า: "เป็นที่เชื่อกันอย่างกว้างขวางว่าไซฟอนถูกขับเคลื่อนโดยแรงดันบรรยากาศเป็นหลัก มีการอธิบายการทดลองที่แสดงให้เห็นว่าไซฟอนสามารถทำงานได้แม้ในสภาวะสุญญากาศสูง แรงยึดเหนี่ยวของโมเลกุลและแรงโน้มถ่วงแสดงให้เห็นว่าเป็นปัจจัยที่ส่งผลต่อการทำงานของไซฟอน ไม่จำเป็นต้องมีแรงดันบรรยากาศที่เป็นบวก" ^{[ 26 ]}

J. Dooley จากมหาวิทยาลัย MillersvilleเขียนในPhysics Today ในปี 2011 ว่าทั้งความแตกต่างของความดันภายในท่อไซฟอนและความแข็งแรงของแรงดึงของของเหลวเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการทำงานของไซฟอน^{[ 27 ]}

A. McGuire นักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Humboldt State Universityได้ศึกษาการไหลในไซฟอนในปี 2012 โดยใช้ซอฟต์แวร์จำลองแบบหลายฟิสิกส์อเนกประสงค์ขั้นสูงLS-DYNAเขาได้ศึกษาการเริ่มต้นความดัน การไหล และการแพร่กระจายความดันภายในไซฟอน เขาได้สรุปว่า "ความดัน แรงโน้มถ่วง และการยึดเกาะของโมเลกุลล้วนเป็นแรงขับเคลื่อนในการทำงานของไซฟอนได้" ^{[ 3 ]}

ในปี 2014 ฮิวส์และกูรุง (ที่มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีควีนส์แลนด์) ได้ทำการทดลองสูบน้ำโดยใช้ไซฟอนภายใต้ความดันอากาศที่แตกต่างกัน ตั้งแต่ระดับน้ำทะเลจนถึง 11.9 กม. (ระดับความสูง 39,000  ฟุตพวกเขาสังเกตว่า "การไหลยังคงค่อนข้างคงที่ในระหว่างการขึ้น ซึ่งบ่งชี้ว่าการไหลของไซฟอนไม่ขึ้นอยู่กับความดัน บรรยากาศโดย รอบ " พวกเขาใช้สมการของเบอร์นูลลีและสมการของปัวส์เซิลเพื่อตรวจสอบความแตกต่างของความดันและการไหลของของเหลวภายในไซฟอน ข้อสรุปของพวกเขาคือ "จากการวิเคราะห์ข้างต้น สรุปได้ว่าต้องมีการเชื่อมต่อโดยตรงระหว่างโมเลกุลของน้ำที่ไหลเข้าและออกจากไซฟอน นี่เป็นความจริงที่ความดันบรรยากาศทั้งหมดที่ความดันที่ปลายไซฟอนสูงกว่าความดันไอของน้ำ ยกเว้นของเหลวไอออนิก" ^{[ 28 ]}

ท่อธรรมดาสามารถใช้เป็นไซฟอนได้ ต้องใช้ปั๊มภายนอกเพื่อเริ่มการไหลของของเหลวและเตรียมไซฟอน (ในการใช้งานที่บ้าน มักจะทำโดยให้คนสูดดมผ่านท่อจนกระทั่งท่อเต็มไปด้วยของเหลวมากพอ ซึ่งอาจเป็นอันตรายต่อผู้ใช้ ขึ้นอยู่กับของเหลวที่กำลังดูด) บางครั้งจะใช้ท่อที่ไม่รั่วซึมเพื่อดูดน้ำมันเบนซินจากถังน้ำมันของรถยนต์ไปยังถังภายนอก (การดูดน้ำมันเบนซินด้วยปากมักส่งผลให้กลืนน้ำมันเบนซินโดยไม่ตั้งใจ หรือสูดดมเข้าไปในปอด ซึ่งอาจทำให้เสียชีวิตหรือปอดเสียหายได้^{[ 29 ]} ) หากท่อเต็มไปด้วยของเหลวก่อนที่ส่วนหนึ่งของท่อจะถูกยกขึ้นเหนือจุดสูงสุดกลาง และระมัดระวังในการรักษาให้ท่อเต็มไปด้วยของเหลวในขณะที่กำลังยกขึ้น ก็ไม่จำเป็นต้องใช้ปั๊ม อุปกรณ์ที่ขายเป็นไซฟอนมักมาพร้อมกับปั๊มไซฟอนเพื่อเริ่มกระบวนการไซฟอน

ในบางการใช้งาน การใช้ท่อกาลักน้ำที่มีขนาดไม่ใหญ่เกินความจำเป็นอาจเป็นประโยชน์ การใช้ท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่เกินไปแล้วจำกัดการไหลโดยใช้วาล์วหรือท่อที่แคบลง ดูเหมือนจะเพิ่มผลกระทบของปัญหาที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้เกี่ยวกับการสะสมของก๊าซหรือไอน้ำที่ส่วนยอด ซึ่งจะทำให้สุญญากาศแตก หากลดสุญญากาศมากเกินไป ผลของกาลักน้ำอาจหายไป การลดขนาดท่อที่ใช้ให้ใกล้เคียงกับความต้องการดูเหมือนจะลดผลกระทบนี้และสร้างกาลักน้ำที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นซึ่งไม่จำเป็นต้องเติมน้ำและเริ่มต้นใหม่บ่อยๆ ในแง่นี้ หากต้องการให้การไหลเข้าภาชนะตรงกับการไหลออกจากภาชนะนั้น (เช่น เพื่อรักษาระดับคงที่ในบ่อที่ได้รับน้ำจากลำธาร) จะเป็นการดีกว่าที่จะใช้ท่อขนาดเล็กแยกกันสองหรือสามท่อขนานกัน ซึ่งสามารถเริ่มต้นได้ตามต้องการ แทนที่จะพยายามใช้ท่อขนาดใหญ่เพียงท่อเดียวแล้วพยายามจำกัดการไหล

บางครั้งมีการใช้ไซฟอนเป็นเครื่องจักรแบบอัตโนมัติ ในสถานการณ์ที่ต้องการเปลี่ยนการไหลแบบหยดอย่างต่อเนื่องหรือการไหลแบบกระชากเล็กน้อยที่ไม่สม่ำเสมอให้กลายเป็นปริมาณการไหลแบบกระชากขนาดใหญ่ ตัวอย่างที่พบได้ทั่วไปคือห้องน้ำสาธารณะที่มีโถปัสสาวะซึ่งถูกชำระล้างเป็นประจำโดยไซฟอนอัตโนมัติในถังเก็บน้ำขนาดเล็กด้านบน เมื่อถังเต็ม น้ำที่เก็บไว้ทั้งหมดจะถูกปล่อยออกมา กลายเป็นปริมาณการไหลแบบกระชากขนาดใหญ่ จากนั้นก็จะรีเซ็ตและเติมเต็มอีกครั้ง วิธีหนึ่งในการทำเช่นนี้เป็นช่วงๆ เกี่ยวข้องกับเครื่องจักรที่ซับซ้อน เช่น ลูกลอย โซ่ คันโยก และวาล์ว แต่สิ่งเหล่านี้อาจเกิดการกัดกร่อน สึกหรอ หรือติดขัดได้เมื่อเวลาผ่านไป วิธีการอื่นคือการใช้ท่อและห้องที่แข็งแรง โดยใช้น้ำในไซฟอนเป็นกลไกการทำงานเพียงอย่างเดียว

ท่อดูดน้ำที่ใช้ในอุปกรณ์อัตโนมัติแบบไม่ต้องดูแลจะต้องสามารถทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือโดยไม่ผิดพลาด ซึ่งแตกต่างจากท่อดูดน้ำแบบเริ่มทำงานเองอัตโนมัติ ที่ใช้สาธิตกันทั่วไป ตรงที่ท่อดูดน้ำนี้อาจทำงานผิดพลาดได้ในบางกรณี ซึ่งต้องมีการแทรกแซงด้วยตนเองเพื่อให้กลับมาทำงานตามปกติ สามารถชมวิดีโอสาธิตท่อดูดน้ำแบบเริ่มทำงานเองอัตโนมัติได้ที่นี่โดยได้รับความอนุเคราะห์จากรายการ The Curiosity Show

ความผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุดคือของเหลวไหลซึมออกมาอย่างช้าๆ ตามอัตราการเติมภาชนะ และทำให้กลไกกาลักน้ำเข้าสู่สภาวะคงที่ที่ไม่พึงประสงค์ การป้องกันการไหลซึมโดยทั่วไปใช้หลักการทางนิวแมติกส์เพื่อดักจับฟองอากาศขนาดใหญ่หนึ่งฟองหรือมากกว่าในท่อต่างๆ ซึ่งปิดผนึกด้วยกับดักน้ำ วิธีนี้อาจล้มเหลวได้หากไม่สามารถเริ่มทำงานได้เป็นระยะๆ โดยไม่มีน้ำอยู่ในส่วนต่างๆ ของกลไก และน้ำจะไม่ถูกเติมเต็มหากกลไกเริ่มต้นจากสภาวะแห้ง

ปัญหาประการที่สองคือ ฟองอากาศที่ติดอยู่จะหดตัวลงเมื่อเวลาผ่านไป หากกลไกกาลักน้ำไม่ทำงานเนื่องจากไม่มีน้ำไหลเข้า ฟองอากาศจะถูกดูดซึมโดยของเหลว ซึ่งจะดึงของเหลวขึ้นไปในท่อจนกระทั่งฟองอากาศหายไป และอาจทำให้เกิดการไหลของน้ำนอกช่วงการทำงานปกติเมื่อถังเก็บน้ำไม่เต็ม ส่งผลให้สูญเสียการปิดผนึกของเหลวในส่วนล่างของกลไก

ปัญหาประการที่สามคือ ในกรณีที่ปลายด้านล่างของซีลของเหลวเป็นเพียงท่อโค้งรูปตัวยูในท่อระบาย ในระหว่างการระบายอย่างรุนแรง การเคลื่อนที่ของของเหลวที่ไหลออกทางท่อระบายอาจผลักของเหลวออกมามากเกินไป ทำให้ปริมาตรการปิดผนึกในท่อระบายลดลง และฟองอากาศที่ถูกกักไว้ก็หายไป ส่งผลให้การทำงานแบบไม่ต่อเนื่องหยุดชะงัก

ปัญหาประการที่สี่เกี่ยวข้องกับรูรั่วในกลไก ซึ่งมีไว้เพื่อค่อยๆ เติมของเหลวเข้าไปในห้องปิดผนึกต่างๆ เหล่านี้เมื่อไซฟอนแห้ง รูรั่วเหล่านี้อาจอุดตันด้วยเศษสิ่งสกปรกและการกัดกร่อน ทำให้ต้องทำความสะอาดและแก้ไขด้วยตนเอง เพื่อป้องกันปัญหานี้ อาจจำกัดการใช้ไซฟอนเฉพาะแหล่งของเหลวบริสุทธิ์ที่ปราศจากของแข็งหรือตะกอน

มีการประดิษฐ์ไซฟอนอัตโนมัติมากมายมาตั้งแต่ช่วงปี 1850 เป็นอย่างน้อย โดยกลไกไซฟอนอัตโนมัติเหล่านี้พยายามเอาชนะปัญหาเหล่านี้โดยใช้หลักการทางนิวแมติกและไฮโดรไดนามิกต่างๆ

เมื่อต้องการทำให้ของเหลวบางชนิดบริสุทธิ์ การใช้สายยางดูดสามารถช่วยป้องกันไม่ให้ส่วนล่าง ( กาก ) หรือส่วนบน ( ฟองและสิ่งลอย) ถ่ายเทจากภาชนะหนึ่งไปยังภาชนะใหม่ได้ ดังนั้น การใช้สายยางดูดจึงมีประโยชน์ในการหมักไวน์และเบียร์ด้วยเหตุผลนี้ เพราะสามารถป้องกันสิ่งเจือปนที่ไม่พึงประสงค์ไม่ให้เข้าไปในภาชนะใหม่ได้

ระบบระบายน้ำแบบไซฟอนที่สร้างเองจากท่อหรือหลอด สามารถใช้ระบายน้ำออกจากห้องใต้ดินหลังน้ำท่วมได้ โดยสร้างทางเชื่อมระหว่างห้องใต้ดินที่ถูกน้ำท่วมกับพื้นที่ลึกภายนอกโดยใช้ท่อหรือหลอด จากนั้นเติมน้ำผ่านวาล์วรับน้ำ (ที่ปลายสุดของโครงสร้าง) เมื่อเปิดปลายท่อ น้ำจะไหลผ่านท่อลงสู่ท่อระบายน้ำหรือแม่น้ำ

การลำเลียงน้ำด้วยท่อไซฟอนเป็นวิธีการที่ใช้กันทั่วไปในนาชลประทาน เพื่อส่งน้ำในปริมาณที่ควบคุมได้จากคูน้ำ ข้ามกำแพงคูน้ำ ลงสู่ร่องน้ำ

ท่อไซฟอนขนาดใหญ่อาจใช้ในระบบประปา ของเทศบาล และอุตสาหกรรม ขนาดของท่อไซฟอนจำเป็นต้องควบคุมด้วยวาล์วที่ทางเข้า ทางออก และส่วนบนสุดของท่อไซฟอน สามารถเตรียมท่อไซฟอนได้โดยการปิดทางเข้าและทางออก แล้วเติมของเหลวลงในท่อไซฟอนที่ส่วนบนสุด หากทางเข้าและทางออกจมอยู่ใต้น้ำอาจใช้ปั๊มสุญญากาศ ที่ส่วนบนสุดเพื่อเตรียมท่อไซฟอน หรืออาจเตรียมท่อไซฟอนโดยใช้ปั๊มที่ทางเข้าหรือทางออกก็ได้ ก๊าซในของเหลวเป็นปัญหาในท่อไซฟอนขนาดใหญ่ ^{[ 30 ]}ก๊าซมีแนวโน้มที่จะสะสมอยู่ที่ส่วนบนสุด และหากสะสมมากพอจนขัดขวางการไหลของของเหลว ท่อไซฟอนก็จะหยุดทำงาน ตัวท่อไซฟอนเองจะทำให้ปัญหารุนแรงขึ้น เพราะเมื่อของเหลวถูกยกขึ้นผ่านท่อไซฟอน ความดันจะลดลง ทำให้ก๊าซที่ละลายอยู่ในของเหลวหลุดออกจากสารละลาย อุณหภูมิที่สูงขึ้นจะเร่งการปล่อยก๊าซจากของเหลว ดังนั้นการรักษาอุณหภูมิให้คงที่และต่ำจึงช่วยได้ ยิ่งของเหลวอยู่ในท่อไซฟอนนานเท่าไหร่ ก๊าซก็จะยิ่งถูกปล่อยออกมามากขึ้นเท่านั้น ดังนั้นท่อไซฟอนที่สั้นกว่าโดยรวมจึงช่วยได้ จุดสูงเฉพาะที่นั้นจะดักจับก๊าซ ดังนั้นท่อทางเข้าและทางออกควรมีความลาดเอียงต่อเนื่องโดยไม่มีจุดสูงคั่นกลาง การไหลของของเหลวจะเคลื่อนฟองอากาศ ดังนั้นท่อทางเข้าจึงสามารถมีความลาดเอียงตื้นได้ เนื่องจากการไหลจะผลักฟองก๊าซไปยังจุดสูงสุด ในทางกลับกัน ท่อระบายน้ำจำเป็นต้องมีความลาดเอียงสูงเพื่อช่วยให้ฟองอากาศเคลื่อนที่สวนทางกับการไหลของของเหลว แม้ว่าการออกแบบอื่นๆ จะกำหนดให้ท่อระบายน้ำมีความลาดเอียงตื้นเช่นกันเพื่อให้ฟองอากาศถูกพัดพาออกไปจากท่อไซฟอน ที่จุดสูงสุด ก๊าซสามารถถูกดักจับไว้ในห้องเหนือจุดสูงสุดได้ ห้องนี้จำเป็นต้องเติมของเหลวเข้าไปใหม่เป็นครั้งคราวเพื่อกำจัดก๊าซออก

เครื่องวัดปริมาณน้ำฝนแบบไซฟอนเป็นเครื่องวัดปริมาณน้ำฝนที่สามารถบันทึกปริมาณน้ำฝนได้ในช่วงระยะเวลานาน โดยใช้ไซฟอนในการระบายน้ำออกจากเครื่องวัดโดยอัตโนมัติ โดยทั่วไปมักเรียกสั้นๆ ว่า "เครื่องวัดแบบไซฟอน" และไม่ควรสับสนกับเครื่องวัดความดันแบบไซฟอน

ระบบระบายน้ำแบบไซฟอนกำลังถูกนำไปใช้ในทางด่วนหลายแห่งตั้งแต่ปี 2022 การศึกษาล่าสุดพบว่าสามารถลดระดับน้ำใต้ดินด้านหลังกำแพงกันดินของทางด่วนได้ และไม่มีสัญญาณของการอุดตัน ระบบระบายน้ำแบบใหม่นี้กำลังถูกริเริ่มเป็นวิธีการระยะยาวเพื่อจำกัดอันตรายจากการรั่วไหลในกำแพงกันดิน^{[ 31 ]}การระบายน้ำแบบไซฟอนยังใช้ในการระบายน้ำจากเนินลาดที่ไม่มั่นคง และระบบระบายน้ำหลังคาแบบไซฟอนก็ถูกนำมาใช้ตั้งแต่ทศวรรษ 1960 ^{[ 32 ] [ 33 ]}

โดยทั่วไปแล้ว ทางระบายน้ำแบบไซฟอนในเขื่อนนั้นไม่ใช่ไซฟอนในทางเทคนิค เนื่องจากโดยทั่วไปแล้วจะใช้เพื่อระบายน้ำที่ระดับสูงขึ้น^{[ 34 ]}อย่างไรก็ตาม ทางระบายน้ำแบบไซฟอนจะทำงานเหมือนไซฟอนจริง ๆ หากมันยกระดับการไหลให้สูงกว่าผิวน้ำของอ่างเก็บน้ำต้นทาง ซึ่งบางครั้งก็เป็นกรณีที่ใช้ในการชลประทาน^{[ 35 ] [ 21 ]}ในการใช้งาน ทางระบายน้ำแบบไซฟอนถือว่าเป็น "การไหลในท่อ" หรือ "การไหลในท่อปิด" ^{[ 36 ]}การไหลของทางระบายน้ำปกติจะถูกอัดด้วยความสูงของอ่างเก็บน้ำเหนือทางระบายน้ำ ในขณะที่อัตราการไหลของไซฟอนถูกควบคุมโดยความแตกต่างของความสูงของทางเข้าและทางออก การออกแบบบางอย่างใช้ระบบอัตโนมัติที่ใช้การไหลของน้ำในกระแสน้ำวนแบบเกลียวเพื่อกำจัดอากาศด้านบนเพื่อเตรียมไซฟอน การออกแบบดังกล่าวรวมถึงไซฟอนแบบก้นหอย^{[ 37 ]}

โถสุขภัณฑ์แบบกดน้ำมักจะมีแรงดูดเกิดขึ้นเมื่อน้ำในโถลดลง

โถสุขภัณฑ์บางรุ่นใช้หลักการไซฟอนในการสูบน้ำจากถังพักน้ำการชักโครกจะทำงานโดยคันโยกหรือที่จับซึ่งจะไปควบคุมปั๊มลูกสูบแบบไดอะแฟรมที่ยกน้ำขึ้นไปถึงยอดไซฟอนเพื่อเริ่มการไหลของน้ำ ซึ่งจะสูบน้ำจากถังพักน้ำทั้งหมดลงไปในโถสุขภัณฑ์ ข้อดีของระบบนี้คือจะไม่มีน้ำรั่วไหลจากถังพักน้ำ ยกเว้นตอนที่ชักโครก ระบบนี้เป็นข้อบังคับในสหราชอาณาจักรจนถึงปี 2011 ^{[ 38 ]}

โถปัสสาวะรุ่นแรกๆใช้ระบบกาลักน้ำในถังเก็บน้ำ ซึ่งจะทำการชำระล้างโดยอัตโนมัติเป็นรอบๆ เนื่องจากมีน้ำสะอาดไหลเข้าสู่ถังเก็บน้ำอย่างต่อเนื่องผ่านวาล์วที่เปิดอยู่เล็กน้อย

ในขณะที่หากปลายทั้งสองข้างของท่อไซฟอนมีความดันบรรยากาศ ของเหลวจะไหลจากที่สูงไปยังที่ต่ำ แต่หากปลายด้านล่างของท่อไซฟอนมีความดัน ของเหลวจะสามารถไหลจากที่ต่ำไปยังที่สูงได้ หากความดันที่ปลายด้านล่างถูกเอาออก การไหลของของเหลวจะกลับทิศทาง ซึ่งแสดงให้เห็นว่าความดันเป็นตัวขับเคลื่อนท่อไซฟอน ตัวอย่างที่พบได้ทั่วไปคือ เครื่องชง กาแฟแบบไซฟอนซึ่งทำงานดังนี้ (การออกแบบอาจแตกต่างกันไป นี่คือการออกแบบมาตรฐาน โดยไม่ใส่ผงกาแฟ):

• ภาชนะแก้วบรรจุน้ำแล้วปิดด้วยจุกไม้ก๊อก (เพื่อป้องกันอากาศเข้า) โดยมีท่อดูดน้ำยื่นขึ้นมาในแนวตั้ง
• วางภาชนะแก้วอีกใบไว้ด้านบน โดยเปิดสู่บรรยากาศภายนอก ภาชนะด้านบนว่างเปล่า ส่วนภาชนะด้านล่างบรรจุน้ำ
• จากนั้นจึงให้ความร้อนแก่ภาชนะด้านล่าง เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นความดันไอของน้ำก็จะเพิ่มขึ้น (น้ำจะระเหยมากขึ้น) เมื่อน้ำเดือด ความดันไอจะเท่ากับความดันบรรยากาศ และเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นเหนือจุดเดือด ความดันในภาชนะด้านล่างก็จะสูงกว่าความดันบรรยากาศ และดันน้ำขึ้นไปตามท่อไซฟอนไปยังภาชนะด้านบน
• น้ำร้อนและไอน้ำปริมาณเล็กน้อยยังคงอยู่ในภาชนะด้านล่างและถูกรักษาอุณหภูมิไว้ โดยความดันนี้จะช่วยรักษาระดับน้ำในภาชนะด้านบน
• เมื่อความร้อนถูกดึงออกจากภาชนะด้านล่าง ความดันไอจะลดลง และไม่สามารถพยุงน้ำไว้ได้อีกต่อไป แรงโน้มถ่วง (ที่กระทำต่อน้ำ) และความดันบรรยากาศจึงผลักน้ำกลับลงไปในภาชนะด้านล่าง

ในทางปฏิบัติ ภาชนะด้านบนจะบรรจุผงกาแฟ และความร้อนจะถูกดึงออกจากภาชนะด้านล่างเมื่อกาแฟชงเสร็จแล้ว ความหมายของความดันไออย่างเป็นรูปธรรมก็คือ น้ำเดือดจะเปลี่ยนน้ำที่มีความหนาแน่นสูง (ของเหลว) ให้กลายเป็นไอน้ำที่มีความหนาแน่นต่ำ (ก๊าซ) ซึ่งจะขยายตัวและมีปริมาตรมากขึ้น (กล่าวคือ ความดันเพิ่มขึ้น) ความดันจากไอน้ำที่ขยายตัวนี้จะดันของเหลวขึ้นไปตามท่อไซฟอน เมื่อไอน้ำควบแน่นกลายเป็นน้ำ ความดันจะลดลงและของเหลวจะไหลกลับลงมา

ในขณะที่ไซฟอนแบบธรรมดาไม่สามารถส่งของเหลวออกมาในระดับที่สูงกว่าอ่างเก็บน้ำต้นทางได้ อุปกรณ์ที่ซับซ้อนกว่าซึ่งใช้ห้องวัดปริมาตรแบบปิดสนิทที่ด้านบนและระบบวาล์วอัตโนมัติ อาจปล่อยของเหลวออกมาอย่างต่อเนื่องในระดับที่สูงกว่าอ่างเก็บน้ำต้นทาง โดยไม่ต้องเพิ่มพลังงานการสูบจากภายนอก สิ่งนี้สามารถทำได้แม้ว่าในตอนแรกจะดูเหมือนเป็นการละเมิดหลักการอนุรักษ์พลังงาน เพราะสามารถใช้ประโยชน์จากพลังงานของของเหลวปริมาณมากที่ตกลงมาจากที่สูง เพื่อยกและปล่อยของเหลวปริมาณเล็กน้อยเหนืออ่างเก็บน้ำต้นทาง ดังนั้นจึงอาจกล่าวได้ว่า "ต้องการ" ของเหลวปริมาณมากที่ตกลงมาเพื่อขับเคลื่อนการจ่ายของเหลวปริมาณเล็กน้อย ระบบดังกล่าวโดยทั่วไปทำงานเป็นวัฏจักรหรือเริ่ม/หยุด แต่ต่อเนื่องและขับเคลื่อนด้วยตนเอง^{[ 39 ] [ 40 ]}ปั๊มแรมไม่ทำงานในลักษณะนี้ ปั๊มวัดปริมาตรเหล่านี้เป็นอุปกรณ์สูบไซฟอนที่แท้จริงซึ่งใช้ไซฟอนเป็นแหล่งพลังงาน

ท่อไซฟอนกลับหัวไม่ใช่ท่อไซฟอน แต่เป็นเพียงทางเดินที่อยู่ต่ำกว่าระดับผิวน้ำ ทำให้ระดับผิวน้ำทั้งสองด้านเท่ากันเมื่อถึงสภาวะสมดุล

ท่อไซฟอนคว่ำขนาดใหญ่ใช้สำหรับลำเลียงน้ำที่ขนส่งในคลองหรือรางน้ำข้ามหุบเขา เพื่อการชลประทานหรือการทำเหมืองทองคำ ชาวโรมันใช้ท่อไซฟอนคว่ำที่ทำจากท่อตะกั่วเพื่อข้ามหุบเขาที่มีขนาดใหญ่เกินกว่าจะสร้างท่อส่งน้ำได้^{[ 41 ] [ 42 ] [ 43 ]}

ท่อไซฟอนแบบกลับหัวมักเรียกว่า กับ ดักเนื่องจากมีหน้าที่ป้องกันก๊าซจากท่อระบายน้ำไม่ให้ไหลย้อนกลับออกมา^{[ 44 ]}และบางครั้งก็ทำให้วัตถุที่มีความหนาแน่นสูง เช่น แหวนและชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ สามารถดึงกลับได้หลังจากตกลงไปในท่อระบายน้ำ^{[ 45 ] [ 46 ]}ของเหลวที่ไหลเข้าทางด้านหนึ่งจะดันของเหลวขึ้นและไหลออกทางอีกด้านหนึ่ง แต่ของแข็งเช่นทรายจะสะสมอยู่ สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งใน ระบบ ท่อระบายน้ำเสียหรือท่อระบายน้ำที่ต้องวางใต้แม่น้ำหรือสิ่งกีดขวางลึกอื่นๆ ซึ่งคำที่เหมาะสมกว่าคือ "ท่อระบายน้ำแบบต่ำ" ^{[ 47 ] [ 48 ]}

การไหลย้อนกลับของน้ำ (Back siphonage)เป็นศัพท์ทางประปาที่ใช้กับการไหลย้อนกลับของน้ำปกติในระบบประปาเนื่องจากแรงดันน้ำด้านจ่ายน้ำ ลดลงอย่างมากหรือเป็นลบ เช่น ความต้องการใช้น้ำสูงในการดับเพลิง [ ^{49 ] มัน}ไม่ใช่ไซฟอนจริง ๆ แต่เป็นการดูด[ ^{50 ] การ}ไหลย้อนกลับของน้ำนั้นหายาก เนื่องจากขึ้นอยู่กับทางเข้าที่จมอยู่ใต้น้ำที่ปลายทางออก (บ้าน) ซึ่งไม่ค่อยพบเห็น^{[ 51 ]}การไหลย้อนกลับของน้ำไม่ควรสับสนกับการไหลย้อนกลับ (Backflow ) ซึ่งเป็นการไหลของน้ำย้อนกลับจากปลายทางออกไปยังปลายทางจ่ายน้ำที่เกิดจากแรงดันที่เกิดขึ้นที่ปลายทางออก^{[ 51 ]}นอกจากนี้รหัสอาคารมักกำหนดให้มีวาล์วตรวจสอบที่ทางเข้าของท่อน้ำเข้าอาคารเพื่อป้องกันการไหลย้อนกลับเข้าไปในระบบ น้ำดื่ม

โดยทั่วไปแล้ว รหัสอาคารมักมีส่วนเฉพาะเกี่ยวกับการไหลย้อนกลับของน้ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับก๊อกน้ำ ภายนอก (ดูตัวอย่างข้อความอ้างอิงรหัสอาคารด้านล่าง) อุปกรณ์ป้องกันการไหลย้อนกลับเช่นวาล์วป้องกันการไหลย้อนกลับ^{[ 52 ]}เป็นสิ่งจำเป็นในการออกแบบดังกล่าว เหตุผลก็คือ ก๊อกน้ำภายนอกอาจต่อกับสายยางซึ่งอาจจุ่มอยู่ในแหล่งน้ำภายนอก เช่น บ่อในสวน สระว่ายน้ำ ตู้ปลา หรือเครื่องซักผ้า ในสถานการณ์เหล่านี้ การไหลที่ไม่ต้องการไม่ได้เกิดจากการไหลย้อนกลับของน้ำ แต่เป็นการดูดเนื่องจากแรงดันลดลงทางด้านแหล่งจ่ายน้ำ หากแรงดันภายในระบบจ่ายน้ำลดลง น้ำภายนอกอาจไหลย้อนกลับเข้าสู่ระบบน้ำดื่มผ่านทางก๊อกน้ำได้ อีกจุดหนึ่งที่อาจเกิดการปนเปื้อนได้คือทางเข้าของน้ำในถังชักโครก จำเป็นต้องมีวาล์วป้องกันการไหลย้อนกลับในจุดนี้ด้วย เพื่อป้องกันไม่ให้แรงดันที่ลดลงในท่อจ่ายน้ำดูดน้ำออกจากถังชักโครก (ซึ่งอาจมีสารเติมแต่ง เช่น "toilet blue" [ ^{53 ] )} และปนเปื้อนระบบน้ำ วาล์วป้องกันการไหลย้อนกลับทำหน้าที่เป็น วาล์วตรวจสอบทิศทางเดียว

วาล์วป้องกันการไหลย้อนกลับยังใช้ในทางการแพทย์ ด้วย ภาวะ น้ำใน สมองมากเกินไป หรือของเหลวส่วนเกินในสมอง อาจได้รับการรักษาด้วยการใส่ท่อระบายน้ำไขสันหลังออกจากสมอง ท่อระบายน้ำทุกท่อจะมีวาล์วเพื่อลดแรงดันส่วนเกินในสมอง ท่อระบายน้ำอาจนำไปสู่ช่องท้อง ทำให้ทางออกของท่อระบายน้ำอยู่ต่ำกว่าทางเข้าของท่อระบายน้ำอย่างมากเมื่อผู้ป่วยยืนอยู่ ดังนั้นจึงอาจเกิดผลการไหลย้อนกลับ และแทนที่จะลดแรงดันส่วนเกิน ท่อระบายน้ำอาจทำหน้าที่เหมือนกาลักน้ำ ดูดน้ำไขสันหลังออกจากสมองจนหมด วาล์วในท่อระบายน้ำอาจได้รับการออกแบบมาเพื่อป้องกันการไหลย้อนกลับนี้ เพื่อไม่ให้แรงดันลบที่ท่อระบายส่งผลให้มีการระบายมากเกินไป เฉพาะแรงดันบวกส่วนเกินจากภายในสมองเท่านั้นที่จะทำให้เกิดการระบาย^{[ 54 ] [ 55 ] [ 56 ]}

วาล์วป้องกันการไหลย้อนกลับในอุปกรณ์ระบายของเหลวทางการแพทย์ ทำหน้าที่ป้องกันการไหลไปข้างหน้ามากเกินไป ในระบบประปา วาล์วป้องกันการไหลย้อนกลับทำหน้าที่ป้องกันการไหลย้อนกลับของน้ำ

ตัวอย่างข้อกำหนดรหัสอาคารเกี่ยวกับ "การไหลย้อนกลับ" จากจังหวัดออนแทรีโอของ แคนาดา : ^{[ 57 ]}

7.6.2.3. การดูดกลับ

1. ระบบจ่ายน้ำดื่มทุกระบบที่จ่ายน้ำให้กับอุปกรณ์หรือถังเก็บน้ำที่ไม่ได้รับแรงดันเกินความดันบรรยากาศ จะต้องมีอุปกรณ์ป้องกันการไหลย้อนกลับเพื่อป้องกันการไหลย้อนกลับของน้ำ
2. ในกรณีที่ระบบจ่ายน้ำดื่มเชื่อมต่อกับหม้อไอน้ำ ถังเก็บน้ำ ปลอกระบายความร้อน ระบบสปริงเกลอร์รดน้ำสนามหญ้า หรืออุปกรณ์อื่นใดที่อาจมีของเหลวที่ไม่ใช่น้ำดื่มอยู่ภายใต้ความดันที่สูงกว่าความดันบรรยากาศ หรือท่อจ่ายน้ำอาจจุ่มอยู่ในของเหลวที่ไม่ใช่น้ำดื่มนั้น ระบบจ่ายน้ำจะต้องได้รับการป้องกันการไหลย้อนกลับโดยอุปกรณ์ป้องกันการไหลย้อนกลับ
3. ในกรณีที่ติดตั้งก๊อกน้ำไว้ภายนอกอาคาร ภายในโรงรถ หรือในบริเวณที่มีความเสี่ยงต่อการปนเปื้อนที่สามารถระบุได้ ระบบน้ำดื่มจะต้องได้รับการป้องกันการไหลย้อนกลับโดยอุปกรณ์ป้องกันการไหลย้อนกลับ

นอกจากวาล์วป้องกันการดูดกลับ แล้ว ยังมี อุปกรณ์ป้องกันการดูดกลับอีกด้วย ทั้งสองอย่างนี้ไม่เกี่ยวข้องกันในด้านการใช้งาน การดูดกลับสามารถใช้เพื่อนำเชื้อเพลิงออกจากถังได้ เนื่องจากราคาเชื้อเพลิงสูงขึ้น ในหลายประเทศจึงมีการเชื่อมโยงการดูดกลับนี้กับการเพิ่มขึ้นของการขโมยเชื้อเพลิงรถบรรทุกที่มีถังเชื้อเพลิงขนาดใหญ่มีความเสี่ยงมากที่สุด อุปกรณ์ป้องกันการดูดกลับจะช่วยป้องกันไม่ให้ขโมยสอดท่อเข้าไปในถังเชื้อเพลิง

บารอมิเตอร์แบบไซฟอนเป็นคำที่บางครั้งใช้เรียกบารอมิเตอร์ ปรอทที่ง่ายที่สุด ท่อรูปตัว U ต่อเนื่องที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากันตลอด จะถูกปิดผนึกที่ปลายด้านหนึ่งและบรรจุด้วยปรอท เมื่อวางในตำแหน่งตั้งตรง "U" ปรอทจะไหลออกจากปลายที่ปิดผนึก ทำให้เกิดสุญญากาศบางส่วน จนกว่าจะสมดุลกับความดันบรรยากาศที่ปลายอีกด้านหนึ่ง คำว่า "ไซฟอน" มาจากความเชื่อที่ว่าความดันอากาศมีส่วนเกี่ยวข้องกับการทำงานของไซฟอน ความแตกต่างของความสูงของของเหลวระหว่างแขนทั้งสองของท่อรูปตัว U จะเท่ากับความสูงสูงสุดตรงกลางของไซฟอน เมื่อใช้ในการวัดความดันอื่นที่ไม่ใช่ความดันบรรยากาศ บารอมิเตอร์แบบไซฟอนบางครั้งเรียกว่าเกจไซฟอนซึ่งไม่ใช่ไซฟอนแต่มีดีไซน์รูปตัว U มาตรฐาน^{[ 58 ]}ทำให้เกิดคำนี้ขึ้น บารอมิเตอร์แบบไซฟอนยังคงผลิตเป็นเครื่องมือที่มีความแม่นยำ^{[ 59 ]}ไม่ควรสับสนบารอมิเตอร์แบบไซฟอนกับเกจวัดปริมาณน้ำฝนแบบไซฟอน^{[ 60 ]}

ขวดไซฟอน ( เรียกอีกอย่างว่าไซฟอนโซดาหรือเรียกแบบโบราณว่าไซฟอยด์^{[ 61 ]} ) เป็นขวดที่มีแรงดันพร้อมช่องระบายอากาศและวาล์ว ไม่ใช่ไซฟอนเนื่องจากแรงดันภายในขวดจะดันของเหลวขึ้นและออกทางท่อ รูปแบบพิเศษคือแก๊สโซจีน

ถ้วยไซฟอนคืออ่างเก็บสี (ที่แขวนอยู่) ที่ติดอยู่กับปืนพ่นสี ไม่ใช่ไซฟอนเนื่องจากปั๊มสุญญากาศดูดสีออกมา^{[ 62 ]}ชื่อนี้ใช้เพื่อแยกความแตกต่างจากอ่างเก็บสีที่ไหลตามแรงโน้มถ่วง การใช้คำแบบโบราณคือถ้วยใส่น้ำมันซึ่งน้ำมันถูกลำเลียงออกจากถ้วยผ่านไส้ตะเกียงหรือท่อฝ้ายไปยังพื้นผิวที่จะหล่อลื่น นี่ไม่ใช่ไซฟอนแต่เป็นตัวอย่างของแรงดึงดูดของเส้นเลือดฝอย

ไซฟอนของเฮรอนไม่ใช่ไซฟอน เพราะมันทำงานเป็นปั๊มแรงดันที่ขับเคลื่อนด้วยแรงโน้มถ่วง^{[ 63 ] [ 64 ]}เมื่อมองแวบแรก มันดูเหมือน เครื่องจักร ที่เคลื่อนที่ได้ตลอดเวลาแต่จะหยุดเมื่ออากาศในปั๊มไพรม์หมดลง ในการกำหนดค่าที่แตกต่างออกไปเล็กน้อย มันยังเป็นที่รู้จักในชื่อน้ำพุของเฮรอน อีก ด้วย^{[ 65 ]}

ไซ ฟอน เวนทูรีหรือที่รู้จักกันในชื่ออีดักเตอร์ไม่ใช่ไซฟอนแบบอาศัยแรงโน้มถ่วง แต่เป็นปั๊มสุญญากาศ ชนิดหนึ่ง ที่ใช้ปรากฏการณ์เวนทูรีของของเหลวที่ไหลเร็ว (เช่น น้ำ) เพื่อสร้างแรงดันต่ำในการดูดของเหลวอื่นๆ

ตัวอย่างที่พบได้ทั่วไปคือคาร์บูเรเตอร์ซึ่งของเหลวชนิดแรกคืออากาศ และของเหลวชนิดที่สองคือน้ำมันเบนซิน (น้ำมันเบนซิน) ดูที่หัวแรงดัน

เมื่อมีการนำของเหลวชนิดที่สองเข้ามา จะเรียกว่า ไซฟอน (siphon) และเมื่อของเหลวชนิดแรกเป็นของเหลวและของเหลวชนิดที่สองเป็นอากาศ จะเรียกว่าแอสปิรัล (aspirator)แอสปิรัลทำงานเนื่องจากความเร็วของของเหลวชนิดแรกแตกต่างกัน ซึ่งส่งผลให้เกิดความแตกต่างของความดันระหว่างอากาศโดยรอบกับของเหลวที่ปากของเวนทูรี เมื่อความดันภายในปากของเวนทูรีลดลงต่ำกว่าความดันอากาศโดยรอบ อากาศโดยรอบจะถูกดูดเข้าไปในของเหลวที่กำลังเคลื่อนที่ และอาจผสมกับของเหลวชนิดที่สองที่ปลายทางของเวนทูรี

แม้จะมีชื่อว่าระบบระบายน้ำหลังคาแบบไซฟอน แต่ระบบนี้ไม่ได้ทำงานเหมือนไซฟอน เทคโนโลยีนี้ใช้การสูบน้ำแบบสุญญากาศที่เกิดจากแรงโน้มถ่วง^{[ 66 ]}เพื่อลำเลียงน้ำในแนวนอนจากท่อระบายน้ำหลังคาหลายท่อไปยังท่อระบายน้ำเดียว และเพื่อเพิ่มความเร็วในการไหล^{[ 67 ]}แผ่นกั้นโลหะที่ทางเข้าท่อระบายน้ำหลังคาช่วยลดการฉีดอากาศ ซึ่งเพิ่มประสิทธิภาพของระบบ^{[ 68 ]}ข้อดีอย่างหนึ่งของเทคนิคการระบายน้ำนี้คือลดต้นทุนในการก่อสร้างเมื่อเทียบกับการระบายน้ำหลังคาแบบดั้งเดิม^{[ 66 ]}ข้อดีอีกประการหนึ่งคือการกำจัดความลาดเอียงของท่อที่จำเป็นสำหรับท่อระบายน้ำหลังคาแบบทั่วไป อย่างไรก็ตาม ระบบสูบน้ำด้วยแรงโน้มถ่วงนี้เหมาะสำหรับอาคารขนาดใหญ่เป็นหลัก และโดยทั่วไปไม่เหมาะสำหรับที่อยู่อาศัย^{[ 68 ]}

คำว่า"ไซฟอนแบบตัวเอง"ถูกใช้ในหลายวิธี ของเหลวที่ประกอบด้วยพอลิเมอร์สายยาวสามารถ "ไซฟอนแบบตัวเอง" ได้^{[ 69 ] [ 70 ]}และของเหลวเหล่านี้ไม่ขึ้นอยู่กับความดันบรรยากาศ ของเหลวพอลิเมอร์ที่ไซฟอนแบบตัวเองทำงานเหมือนกับแบบจำลองโซ่ไซฟอน โดยส่วนล่างของโซ่จะดึงส่วนที่เหลือของโซ่ขึ้นและข้ามยอด ปรากฏการณ์นี้เรียกอีกอย่างว่า ไซ ฟอนแบบไม่มีท่อ^{[ 71 ]}

คำว่า "ไซฟอนแบบใช้ตัวเอง" มักถูกใช้ในเอกสารทางการตลาดของผู้ผลิตไซฟอนเพื่ออธิบายไซฟอนแบบพกพาที่มีปั๊ม เนื่องจากมีปั๊ม จึงไม่จำเป็นต้องใช้แรงดูดจากภายนอก (เช่น จากปาก/ปอดของบุคคล) เพื่อเริ่มการทำงานของไซฟอน ดังนั้นจึงเรียกผลิตภัณฑ์นั้นว่า "ไซฟอนแบบใช้ตัวเอง"

หากอ่างเก็บน้ำด้านบนมีลักษณะที่ของเหลวในนั้นสามารถสูงขึ้นเหนือระดับยอดไซฟอนได้ ของเหลวที่เพิ่มขึ้นในอ่างเก็บน้ำสามารถ "กระตุ้นตัวเอง" ให้ไซฟอนได้ และอุปกรณ์ทั้งหมดจะถูกเรียกว่า "ไซฟอนแบบกระตุ้นตัวเอง" ^{[ 72 ]}เมื่อกระตุ้นแล้ว ไซฟอนดังกล่าวจะทำงานต่อไปจนกว่าระดับของอ่างเก็บน้ำด้านบนจะลดลงต่ำกว่าทางเข้าของไซฟอน ไซฟอนแบบกระตุ้นตัวเองดังกล่าวมีประโยชน์ในเครื่องวัดปริมาณน้ำฝนและเขื่อน บางแห่ง

คำว่า "ไซฟอน" ใช้เรียกโครงสร้างหลายอย่างในกายวิภาคของมนุษย์และสัตว์ ไม่ว่าจะเป็นเพราะเกี่ยวข้องกับของเหลวที่ไหลผ่าน หรือเพราะโครงสร้างนั้นมีรูปร่างคล้ายไซฟอน แต่ในความเป็นจริงแล้วไม่มีปรากฏการณ์ไซฟอนเกิดขึ้น: ดูไซ ฟอน (การแยกความหมาย)

มีการถกเถียงกันว่ากลไกไซฟอนมีบทบาทในการไหลเวียนของเลือดหรือไม่ อย่างไรก็ตาม ใน 'วงจรปิด' ของการไหลเวียนนั้น กลไกนี้ถูกมองข้ามไป โดยกล่าวว่า "ในทางตรงกันข้าม ในระบบ 'ปิด' เช่น การไหลเวียน แรงโน้มถ่วงไม่ได้ขัดขวางการไหลขึ้นเนิน และไม่ได้ทำให้เกิดการไหลลงเนิน เพราะแรงโน้มถ่วงกระทำเท่ากันทั้งส่วนขาขึ้นและขาลงของวงจร" แต่ด้วย "เหตุผลทางประวัติศาสตร์" จึงมีการใช้คำนี้ [ ^{73 ] [ 74 ] สมมติฐาน}หนึ่ง (ในปี 1989) คือมีไซฟอนอยู่ในระบบไหลเวียนของยีราฟ^{[ 75 ]}แต่การวิจัยเพิ่มเติมในปี 2004 พบว่า "ไม่มีการไล่ระดับความดันไฮโดรสแตติก และเนื่องจาก 'การตก' ของของเหลวไม่ได้ช่วยส่วนขาขึ้น จึงไม่มีไซฟอน ความดันหลอดเลือดแดงที่สูงของยีราฟ ซึ่งเพียงพอที่จะยกเลือดขึ้น 2 เมตรจากหัวใจไปยังศีรษะโดยมีความดันเหลือเพียงพอที่จะหล่อเลี้ยงสมอง สนับสนุนแนวคิดนี้" ^{[ 74 ] [ 76 ]}อย่างไรก็ตาม บทความที่เขียนในปี 2548 ได้กระตุ้นให้มีการวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับสมมติฐานนี้:

หลักการของไซฟอนไม่ได้จำเพาะเจาะจงกับสายพันธุ์ใดสายพันธุ์หนึ่ง และควรเป็นหลักการพื้นฐานของระบบไหลเวียนโลหิตแบบปิด ดังนั้น ข้อโต้แย้งเกี่ยวกับบทบาทของหลักการไซฟอนจึงอาจแก้ไขได้ดีที่สุดด้วยวิธีการเปรียบเทียบ การวิเคราะห์ความดันโลหิตในสัตว์คอยาวและลำตัวยาวหลายชนิด ซึ่งคำนึงถึงความสัมพันธ์ทางวิวัฒนาการ จะมีความสำคัญ นอกจากนี้ การศึกษาเชิงทดลองที่รวมการวัดความดันโลหิตแดงและหลอดเลือดดำเข้ากับการไหลเวียนของเลือดในสมอง ภายใต้แรงโน้มถ่วงที่หลากหลาย (ตำแหน่งศีรษะที่แตกต่างกัน) จะช่วยแก้ไขข้อโต้แย้งนี้ได้ในที่สุด^{[ 77 ]}

บางชนิดได้รับการตั้งชื่อตามไซฟอนเพราะมีลักษณะคล้ายไซฟอนทั้งหมดหรือบางส่วนจีโอไซฟอนเป็นเชื้อรา มีสาหร่ายบางชนิดที่อยู่ในวงศ์SiphonocladaceaeในไฟลัมChlorophyta ^{[ 78 ]}ซึ่งมีโครงสร้างคล้ายท่อRuellia villosaเป็นพืชเขตร้อนในวงศ์Acanthaceaeซึ่งรู้จักกันในชื่อทางพฤกษศาสตร์ว่าSiphonacanthus villosus Nees ' ^{[ 79 ]}

ในวิชาสำรวจถ้ำ ไซฟอนหรือซัมป์ คือส่วนหนึ่งของทางเดินในถ้ำที่อยู่ใต้น้ำ ซึ่งนักสำรวจถ้ำต้องดำน้ำผ่านเพื่อไปยังส่วนต่อไปของระบบถ้ำแต่ในที่นี้ไม่ใช่ไซฟอนจริงๆ

ปรากฏการณ์น้ำไหลย้อนกลับเกิดขึ้นเมื่อกระแสน้ำบางส่วนไหลผ่านใต้สิ่งกีดขวางที่จมอยู่ใต้น้ำ เช่น หินหรือลำต้นของต้นไม้ กระแสน้ำที่ไหลผ่านใต้สิ่งกีดขวางนั้นอาจมีความแรงมาก และอาจเป็นอันตรายอย่างยิ่งสำหรับการพายเรือคายัค การล่องแก่ง และกีฬาทางน้ำอื่นๆ ในแม่น้ำ

สมการของเบอร์นูลลีสามารถนำมาใช้กับท่อไซฟอนเพื่อหาอัตราการไหลในอุดมคติและความสูงสูงสุดตามทฤษฎีได้

ให้ระดับผิวน้ำของอ่างเก็บน้ำด้านบนเป็นระดับความสูงอ้างอิง

ให้จุด A เป็นจุดเริ่มต้นของท่อกาลักน้ำ ซึ่งจมอยู่ภายในอ่างเก็บน้ำด้านบน และอยู่ที่ระดับความลึก −d ใต้ผิวน้ำของอ่างเก็บน้ำด้านบน

ให้จุด B เป็นจุดสูงสุดระดับกลางบนท่อกาลักน้ำที่ความสูง + hBเหนือผิวน้ำของอ่างเก็บน้ำด้าน_บน

ให้จุด C เป็นจุดระบายของท่อไซฟอนที่ความสูง − h _Cต่ำกว่าระดับผิวน้ำของอ่างเก็บน้ำด้านบน

สมการของเบอร์นูลลี:

${\displaystyle {v^{2} \over 2}+gy+{P \over \rho }=\mathrm {constant} }$

${\displaystyle v\;}$= ความเร็วของไหลตามแนวเส้นกระแส

${\displaystyle g\;}$= ความเร่งโน้มถ่วงลงด้านล่าง

${\displaystyle y\;}$= ระดับความสูงในสนามแรงโน้มถ่วง

${\displaystyle P\;}$= แรงดันตามแนวเส้นกระแส

${\displaystyle \rho \;}$= ความหนาแน่นของของเหลว

ใช้สมการของเบอร์นูลลีกับผิวน้ำของอ่างเก็บน้ำด้านบน ในทางเทคนิคแล้ว ผิวน้ำจะลดลงเมื่ออ่างเก็บน้ำด้านบนถูกระบายออก อย่างไรก็ตาม สำหรับตัวอย่างนี้ เราจะสมมติว่าอ่างเก็บน้ำมีขนาดอนันต์ และความเร็วของผิวน้ำอาจกำหนดให้เป็นศูนย์ นอกจากนี้ ความดันที่ทั้งผิวน้ำและจุดทางออก C คือความดันบรรยากาศ ดังนั้น:

${\displaystyle {0^{2} \over 2}+g(0)+{P_{\mathrm {atm} } \over \rho }=\mathrm {constant} }$

1

ใช้สมการของเบอร์นูลลีกับจุด A ที่จุดเริ่มต้นของท่อไซฟอนในอ่างเก็บน้ำด้านบน โดยที่P = P _A , v = v _Aและy = − d

${\displaystyle {v_{A}^{2} \over 2}-gd+{P_{A} \over \rho }=\mathrm {constant} }$

2

ใช้สมการของเบอร์นูลลีกับจุด B ซึ่งเป็นจุดสูงสุดระดับกลางของท่อไซฟอน โดยที่P = P _B , v = v _Bและy = h _B

${\displaystyle {v_{B}^{2} \over 2}+gh_{B}+{P_{B} \over \rho }=\mathrm {constant} }$

3

ใช้สมการของเบอร์นูลลีกับจุด C ซึ่งเป็นจุดที่ท่อดูดน้ำระบายออก โดยที่v = v _Cและy = − h _Cนอกจากนี้ ความดันที่จุดทางออกคือความดันบรรยากาศ ดังนั้น:

${\displaystyle {v_{C}^{2} \over 2}-gh_{C}+{P_{\mathrm {atm} } \over \rho }=\mathrm {constant} }$

4

เนื่องจากไซฟอนเป็นระบบเดียว ค่าคงที่ในสมการทั้งสี่จึงเหมือนกัน การกำหนดให้สมการที่ 1 และ 4 เท่ากันจะได้:

${\displaystyle {0^{2} \over 2}+g(0)+{P_{\mathrm {atm} } \over \rho }={v_{C}^{2} \over 2}-gh_{C}+{P_{\mathrm {atm} } \over \rho }}$

แก้สมการหาค่าv _C :

ความเร็วของกาลักน้ำ:

${\displaystyle v_{C}={\sqrt {2gh_{C}}}}$

ความเร็วของไซฟอนจึงขึ้นอยู่กับความแตกต่างของระดับความสูงระหว่างผิวน้ำของอ่างเก็บน้ำด้านบนและจุดระบายเท่านั้น ความสูงของจุดสูงสุดระดับกลางh _Bไม่ส่งผลต่อความเร็วของไซฟอน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากไซฟอนเป็นระบบเดียวv _B = v _Cและจุดสูงสุดระดับกลางจะจำกัดความเร็วสูงสุด จุดระบายไม่สามารถลดระดับลงได้เรื่อยๆ เพื่อเพิ่มความเร็ว สมการที่ 3 จะจำกัดความเร็วเพื่อรักษาระดับความดันบวกที่จุดสูงสุดระดับกลางเพื่อป้องกันการเกิดโพรงอากาศความเร็วสูงสุดสามารถคำนวณได้โดยการรวมสมการที่ 1 และ 3 เข้าด้วยกัน:

${\displaystyle {0^{2} \over 2}+g(0)+{P_{\mathrm {atm} } \over \rho }={v_{B}^{2} \over 2}+gh_{B}+{P_{B} \over \rho }}$

กำหนดให้P _B = 0 แล้วแก้หาค่าv _max :

ความเร็วสูงสุดของกาลักน้ำ:

${\displaystyle v_{\mathrm {max} }={\sqrt {2\left({P_{\mathrm {atm} } \over \rho }-gh_{B}\right)}}}$

ความลึก −d ของจุดเริ่มต้นการดูดของไซฟอนในอ่างเก็บน้ำด้านบน ไม่ส่งผลต่อความเร็วของไซฟอน สมการที่ 2 ไม่ได้บ่งชี้ถึงข้อจำกัดด้านความลึกของจุดเริ่มต้นไซฟอน เนื่องจากความดันPAเพิ่มขึ้นตามความลึก_{d ข้อเท็จจริงทั้งสองนี้แสดงให้เห็นว่าผู้ใช้งานไซฟอนสามารถดูดของเหลวจากด้านล่างหรือด้านบนของอ่างเก็บน้ำด้านบน} ได้โดยไม่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของไซฟอน

สมการสำหรับความเร็วนี้เหมือนกับสมการสำหรับวัตถุใดๆ ที่ตกลงมาจากความสูงh _Cสมการนี้ถือว่าP _Cคือความดันบรรยากาศ ถ้าปลายท่อไซฟอนอยู่ต่ำกว่าผิวน้ำ จะไม่สามารถใช้ความสูงถึงปลายท่อไซฟอนได้ แต่ควรใช้ความแตกต่างของความสูงระหว่างอ่างเก็บน้ำแทน

แม้ว่าไซฟอนจะสามารถเกินความสูงตามความดันบรรยากาศของของเหลวได้ในบางกรณีพิเศษ เช่น เมื่อของเหลวถูกกำจัดแก๊สออกและท่อสะอาดและเรียบ^{[ 80 ]}โดยทั่วไปแล้วความสูงสูงสุดในทางปฏิบัติสามารถหาได้ดังต่อไปนี้

เมื่อกำหนดให้สมการที่ 1 และ 3 เท่ากัน จะได้:

${\displaystyle {0^{2} \over 2}+g(0)+{P_{\mathrm {atm} } \over \rho }={v_{B}^{2} \over 2}+gh_{B}+{P_{B} \over \rho }}$

ความสูงสูงสุดของจุดสูงสุดระดับกลางจะเกิดขึ้นเมื่อความสูงนั้นสูงมากจนความดันที่จุดสูงสุดระดับกลางเป็นศูนย์ ในสถานการณ์ทั่วไป จะทำให้ของเหลวเกิดฟอง และหากฟองขยายใหญ่ขึ้นจนเต็มท่อ ไซฟอนก็จะ "พัง" การตั้งค่าP _B = 0:

${\displaystyle {P_{\mathrm {atm} } \over {\rho }}={v_{B}^{2} \over 2}+gh_{B}}$

แก้สมการหาค่าh _B :

ความสูงโดยทั่วไปของท่อไซฟอน:

${\displaystyle h_{B}={P_{\mathrm {atm} } \over \rho g}-{v_{B}^{2} \over 2g}.}$

นั่นหมายความว่าความสูงของจุดสูงสุดระดับกลางนั้นถูกจำกัดโดยความดันตามแนวเส้นกระแสซึ่งต้องมากกว่าศูนย์เสมอ

ความสูงสูงสุดของท่อไซฟอน:

${\displaystyle h_{B\mathrm {,max} }={P_{\mathrm {atm} } \over \rho g}}$

นี่คือความสูงสูงสุดที่ไซฟอนจะทำงานได้ การแทนค่าจะได้ค่าประมาณ 10 เมตร (33 ฟุต) สำหรับน้ำ และตามนิยามของความดันมาตรฐาน จะได้ ค่าประมาณ 0.76 เมตร (760 มม.; 30 นิ้ว) สำหรับปรอท อัตราส่วนของความสูง (ประมาณ 13.6) เท่ากับอัตราส่วนของความหนาแน่นของน้ำและปรอท (ที่อุณหภูมิที่กำหนด) ตราบใดที่เงื่อนไขนี้เป็นไปตามที่กำหนด (ความดันมากกว่าศูนย์) การไหลที่ทางออกของไซฟอนจะยังคงถูกควบคุมโดยความแตกต่างของความสูงระหว่างพื้นผิวต้นทางและทางออกเท่านั้น ปริมาตรของของเหลวในอุปกรณ์ไม่เกี่ยวข้องตราบใดที่หัวความดันยังคงอยู่เหนือศูนย์ในทุกส่วน เนื่องจากความดันลดลงเมื่อความเร็วเพิ่มขึ้น ไซฟอนแบบคงที่ (หรือมาโนมิเตอร์) จึงอาจมีความสูงมากกว่าไซฟอนที่ไหลเล็กน้อย

การทดลองแสดงให้เห็นว่าไซฟอนสามารถทำงานได้ในสุญญากาศ โดยอาศัยแรงยึดเหนี่ยวและแรงดึงระหว่างโมเลกุล โดยมีเงื่อนไขว่าของเหลวต้องบริสุทธิ์และปราศจากก๊าซ และพื้นผิวต้องสะอาดมาก^{[ 4 ] [ 81 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 82 ] [ 83 ] [ 84 ] [ 26 ]}

พจนานุกรมภาษาอังกฤษฉบับออกซ์ฟอร์ด (OED) ระบุถึงคำว่า "ไซฟอน" ซึ่งตีพิมพ์ในปี 1911 ว่าไซฟอนทำงานโดยอาศัยความดันบรรยากาศสตีเฟน ฮิวจ์ส จากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีควีนส์แลนด์วิพากษ์วิจารณ์เรื่องนี้ในบทความปี 2010 ^{[ 21 ]}ซึ่งได้รับการรายงานอย่างกว้างขวางในสื่อ^{[ 85 ] [ 86 ] [ 87 ] [ 88 ]}บรรณาธิการของ OED ระบุว่า "มีการถกเถียงกันอย่างต่อเนื่องในหมู่นักวิทยาศาสตร์ว่ามุมมองใดถูกต้อง ... เราคาดว่าจะสะท้อนการถกเถียงนี้ในคำจำกัดความของไซฟอนฉบับปรับปรุงใหม่ทั้งหมด ซึ่งจะตีพิมพ์ในปลายปีนี้" ^{[ 89 ]}ฮิวจ์สยังคงปกป้องมุมมองของเขาเกี่ยวกับไซฟอนในโพสต์ปลายเดือนกันยายนที่บล็อกของออกซ์ฟอร์ด^{[ 90 ]}คำจำกัดความของ OED ในปี 2015 คือ:

ท่อที่ใช้ลำเลียงของเหลวจากแหล่งเก็บขึ้นไปด้านบน แล้วไหลลงไปยังระดับที่ต่ำกว่าโดยอัตโนมัติ เมื่อของเหลวถูกดันเข้าไปในท่อแล้ว โดยทั่วไปด้วยการดูดหรือการจุ่ม การไหลก็จะดำเนินต่อไปโดยไม่ต้องอาศัยตัวช่วย

ปัจจุบัน สารานุกรมบริแทนนิกาได้อธิบายไซฟอนไว้ดังนี้:

ไซฟอน (Siphon) หรือไซฟอน (syphon) เป็นเครื่องมือที่มักอยู่ในรูปของท่อที่งอเป็นสองขาที่มีความยาวไม่เท่ากัน สำหรับลำเลียงของเหลวเหนือขอบภาชนะและส่งไปยังระดับที่ต่ำกว่า ไซฟอนอาจมีขนาดใดก็ได้ การทำงานขึ้นอยู่กับอิทธิพลของแรงโน้มถ่วง (ไม่ใช่ความแตกต่างของความดันบรรยากาศอย่างที่บางครั้งเข้าใจผิด ไซฟอนจะทำงานได้ในสุญญากาศ) และแรงยึดเหนี่ยวที่ป้องกันไม่ให้คอลัมน์ของเหลวในขาของไซฟอนแตกออกเนื่องจากน้ำหนักของตัวเอง ที่ระดับน้ำทะเล น้ำสามารถถูกยกขึ้นได้มากกว่า 10 เมตร (33 ฟุต) เล็กน้อยโดยใช้ไซฟอน ในงานวิศวกรรมโยธา ท่อที่เรียกว่าไซฟอนกลับหัว (inverted siphon) ใช้ในการลำเลียงน้ำเสียหรือน้ำฝนใต้ลำธาร ทางตัดทางหลวง หรือแอ่งอื่นๆ ในพื้นดิน ในไซฟอนกลับหัว ของเหลวจะเต็มท่อและไหลภายใต้แรงดัน ซึ่งแตกต่างจากการไหลตามแรงโน้มถ่วงในช่องเปิดที่เกิดขึ้นในท่อระบายน้ำเสียหรือท่อระบายน้ำฝนส่วนใหญ่^{[ 91 ]}

สมาคมวิศวกรรมเครื่องกลแห่งอเมริกา (ASME) ได้เผยแพร่มาตรฐาน Tri-Harmonized Standard ดังต่อไปนี้:

• มาตรฐาน ASSE 1002/ASME A112.1002/CSA B125.12 ว่าด้วยข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพสำหรับวาล์วเติมน้ำป้องกันการไหลย้อนกลับ (บอลค็อก) สำหรับถังชักโครกแบบใช้แรงโน้มถ่วง

• เหตุระเบิดที่กัวดาลาฮาราในปี 1992สำหรับรายละเอียดเกี่ยวกับอุบัติเหตุที่วิธีการวางท่อประปา ( กับดักหรือที่รู้จักกันในชื่อไซฟอนกลับหัว ) เป็นสาเหตุส่วนหนึ่งของการระเบิดของแก๊ส
• หลอดเลือดที่เชื่อมต่อกัน
• ไซฟอนแบบวงกลมซ้อนกัน
• ระบบป้อนตามแรงโน้มถ่วง
• ไซฟอนสั่น
• โถมาร็อต
• ถ้วยพีทาโกเรียน
• ระดับน้ำ (อุปกรณ์)

วิกิมีเดียคอมมอน ส์มีสื่อเกี่ยวกับกาลักน้ำ

• "กาลักน้ำในสุญญากาศ"ตารางธาตุแห่งวิดีโอมหาวิทยาลัยนอตติงแฮม
• xkcdเกี่ยวกับท่อน้ำ