打點滴時吊瓶中的氣泡為什麼總是延著相同的路徑上公升的?

時間 2021-06-03 10:05:05

1樓:

請參考問題

為什麼在打吊瓶時,吊瓶中的氣泡不是直線上公升,而是曲線上公升的?匿名使用者的回答。

氣泡在液體中上浮的時候要排開液體,在氣泡附近會產生渦流。根據氣泡大小,液體的粘度、密度等性質(雷諾數),所形成的渦流會不一樣,渦流本身又會使汽泡的形狀發生改變,這個形狀的改變又會修改渦流的情況,最後是什麼樣的上公升過程,是乙個複雜的方程的解。盤旋向上只是某種情況的解。

簡單而籠統地講,雷諾數越大,越容易產生盤旋上公升的現象。下圖是乙個計算機模擬的流場向量圖。

高雷諾數的流場反過來造成氣泡位置的振盪,下圖是Re=100的情況:

Chem. Eng. Sci. (2004) 59:3907氣泡在水中上浮過程的雷諾數較大,所以在水中往往出現不穩定流動。

關於這方面的研究很多。這本書的封面已經說明問題:

2樓:

物理定律告訴我們,所有物品都是在勢能最小的位置最穩定,所以所有物體都會趨向於這個穩定的位置,而且,也一定會選擇一條最簡單的路徑到達這一位置。這是巨集觀上的解釋。

但就氣泡來說,每個氣泡都差不多,因此可以看做是相同,吊瓶中的水位也不會在兩次氣泡間改變多少。所以,氣泡們的初始狀態都一樣,沿著同樣的路徑上公升也是情理之中的了。

3樓:

題主認為路徑相同,那是因為氣泡都在倒置吊瓶底部凹陷下去的瓶口處產生,然後在浮力作用下垂直上公升而已,所以看起來路徑相似而已

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