En un museo de los niños, me encontré con esta fuente. Usted puede ajustar la velocidad de flujo con una válvula, visible en la parte inferior. A bajas velocidades de flujo, la lámina de agua hace más o menos lo que cabría esperar: se dobla hacia abajo y, finalmente, la caída más o menos vertical. Al aumentar la velocidad de flujo, algo sorprendente sucede: la lámina de agua retorna hacia el centro. Lo que provoca esto? Sea lo que sea, parece que debe superar el adicional hacia el exterior impulso del agua y, a continuación, algunos. Es difícil para mí creer que es un resultado de la tensión superficial por esta razón--¿por qué debería la tensión de la superficie a ser mucho más fuerte a la más alta velocidad de flujo? Es un efecto aerodinámico? Hice una breve búsqueda en internet y no encontrar nada.
Respuestas
¿Demasiados anuncios?Esto es probablemente causado por un anillo en forma de remolino de aire (similar a un "anillo de humo") bajo el agua de la hoja, que es impulsado por la velocidad del agua. Este torbellino de flujo produce una menor presión de aire en el lado interno de la caída del agua de la hoja que se la chupa al interior.
Se llama "agua de la campana". Es producida por un equilibrio entre la inercia y la tensión superficial (junto con la gravedad). Vea este enlace para un poco más de detalle, o este para un análisis más profundo.
Sí, este efecto proviene de la dinámica de fluidos. El material de efecto es aire a presión que es el círculo que fluye bajo el agua. A baja velocidad, el aire no es tener un gran impacto. Como la velocidad es mayor, el aire trata de suplir la baja presurizado de la región en el segmento más bajo de flujo, creando más apretado lazo. Este bucle es la succión de agua para el cierre, también protege de la mezcla con el aire exterior.
Va a intentar una explicación como la imaginé ser .. esta es una formación natural de la hidroala en hidrodinámicos de acción.
A bajas descargas ( $ Q= A\, v$) que significa bajo radial jet velocidad de la burbuja de agua desciende como una bala de la baja velocidad de la emisión de un cañón de pistola, pero cayendo en la viscinity sí, la primera foto.
Como la película se cae hay un $ v_2= \sqrt {2 g h }$ velocidad contribuido, debido a la aceleración de la caída de la gravedad que se suma a una mayor agilizar la velocidad de $v$, como en la segunda foto.
Por (el corrosponding) de Bernoulli de la Ley en la hidrodinámica de la mayor velocidad de los medios de vacío a lo largo de una línea de flujo ( como en un perfil de la superficie superior.. aquí se trata de una lámina de agua ) hay un pequeño cavitación debido a vacío y el relativamente altos de presión en el interior de los golpes de la película. Usted puede familiarmente aviso de una hoja de plástico propagación en la parte superior de una aceleración de la SUV en la carretera soplado a un menor radio. El mismo diferencial de presión que actúa sobre la capa de agua de espesor reducido.
Si el boceto de un toroide meridiano de aumento de la curvatura que tiene la curva en debido a un nivel suficientemente alto de agilizar la velocidad como se muestra en la exagerada dibujo de una espiral de Cornu cuya curvatura es proporcional a (plaza de): racionalizar longitud; aumento de la combinación de la velocidad debido a la caída libre, el más alto de la película de curvatura.
El interior de extracción es evidente en la última parte del contorno de la sección transversal.
Debido a la continua fuerza de sujeción/tensión de la superficie de la gotita de la separación se lleva a cabo después de continuar por un corto distancia radial.