Генеральный

5 интересных концепций гидродинамики, блестяще объясненных


Гидродинамика повсюду вокруг нас: вода, текущая через кран, прохладный ветерок из кондиционера, поток крови, текущий внутри вашего тела, или даже дым, выходящий из выхлопной трубы вашего автомобиля. Эти жидкости играют важную роль в создании жизни на нашей Земле. На протяжении многих лет ученые и исследователи внесли свой вклад в эту область науки, чтобы раскрыть интересные явления и поведение жидкостей в различных условиях. Их усилия позволили нам еще лучше понять природу.

[Источник изображения: Pixabay]

В то время как механика жидкости - это отрасль науки, которая занимается механикой жидкостей и силами, действующими на них, гидродинамика - это ее дисциплина, которая по существу описывает поток жидкостей или, точнее, изучение жидкостей в движении. Ученые в этой области разработали множество теорий, которые помогают нам понять поведение жидкостей в движении. Однако некоторые теории можно понять только на микроскопическом уровне. Но с помощью Интернета энтузиасты гидродинамики могут легко получить доступ к интересной информации и понять некоторые из наиболее важных теорий, лежащих в основе науки о гидродинамике. Посмотрите следующий список видео, чтобы узнать больше о красоте жидкостей.

1. Вихревые кольца

Наблюдать за вихревыми кольцами в жидкостях действительно интересно. Будь то слив воды из ванны или курильщики, которые ее производят намеренно. Это не что иное, как область жидкости, вращающейся в замкнутом контуре вокруг воображаемой оси. Это видео из Lib Lab показывает, как образуются эти вихревые кольца и почему они служат так долго. Вы также можете узнать, как сделать собственный вихревой генератор!

2. Неустойчивость Кельвина-Гельмгольца.

Названная в честь лорда Кельвина и Германа фон Гельмгольца, неустойчивость Кельвина-Гельмгольца возникает между двумя слоями жидкости, испытывающими сдвиг. Результат выглядит как серия переворачивающихся океанских волн. Видео с Sixty Symbols объясняет эту интересную концепцию с использованием лабораторной установки. В эксперименте используются две жидкости. Розовый - пресная вода, синий - немного более плотная соленая вода. Когда резервуар, содержащий эти жидкости, слегка наклоняется, более легкая жидкость течет вверх, а более плотная жидкость течет вниз. Это создает градиент скорости и сдвиг на границе раздела между двумя жидкостями, что приводит к нестабильности KH.

3. Неустойчивость Рэлея-Тейлора

Неустойчивость Рэлея-Тейлора - довольно частое явление в гидродинамике. Это явление происходит, когда жидкость с более высокой плотностью располагается поверх жидкости с более низкой плотностью. В этом видео экспериментально объясняется классический случай неустойчивости Рэлея-Тейлора. Зеленая жидкость с более низкой плотностью смешивается с прозрачной жидкостью высокой плотности при удалении барьера. Граница раздела между двумя жидкостями нестабильна и приводит к появлению грибовидных выступов более легкой жидкости в более тяжелой.

4. Плато-Рэлеевская неустойчивость

Неустойчивость Плато-Рэлея - это явление, в результате которого падающий столб жидкости в конечном итоге распадается на серию капель. Эта нестабильность вызвана поверхностным натяжением, которое приводит к сокращению радиуса столба и, в конечном итоге, к распаду на капли. Видео демонстрирует нестабильность Плато-Рэлея, снятую на скорости 2000 кадров в секунду. Что еще более интересно, размер капель можно предсказать, если известны начальный радиус столба жидкости и длина волны его возмущений.

5. Эффект Лейденфроста.

Эффект Лейденфроста можно наблюдать, когда капля жидкости помещается на другую поверхность жидкости, температура которой превышает температуру ее кипения. Капля будет парить и плавать по поверхности на тонком слое собственного пара. На видео четко показано, как жидкий азот испытывает эффект Лейденфроста, когда его помещают в разные жидкости.

СМОТРИ ТАКЖЕ: 13 самых умопомрачительных химических реакций


Смотреть видео: Гидродинамика (January 2022).