打点滴时吊瓶中的气泡为啥总是延着相同的路径上升的

物理定律告诉我们,所有物品都是在势能最小的位置最稳定,所以所有物体都会趋向于这个稳定的位置,而且,也一定会选择一条最简单的路径到达这一位置。这是宏观上的解释。但就气泡来说,每个气泡都差不多,因此可以看做是相同,吊瓶中的水位也不会在两次气泡间改变多少。所以,气泡们的初始状态都一样,沿着同样的路径上升也是情理之中的了。
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题主认为路径相同,那是因为气泡都在倒置吊瓶底部凹陷下去的瓶口处产生,然后在浮力作用下垂直上升而已,所以看起来路径相似而已
■网友的回复
请参考问题为什么在打吊瓶时,吊瓶中的气泡不是直线上升,而是曲线上升的?匿名用户的回答。气泡在液体中上浮的时候要排开液体,在气泡附近会产生涡流。根据气泡大小,液体的粘度、密度等性质(雷诺数),所形成的涡流会不一样,涡流本身又会使汽泡的形状发生改变,这个形状的改变又会修改涡流的情况,最后是什么样的上升过程,是一个复杂的方程的解。盘旋向上只是某种情况的解。简单而笼统地讲,雷诺数越大,越容易产生盘旋上升的现象。下图是一个计算机模拟的流场矢量图。
打点滴时吊瓶中的气泡为啥总是延着相同的路径上升的
高雷诺数的流场反过来造成气泡位置的振荡,下图是Re=100的情况:
打点滴时吊瓶中的气泡为啥总是延着相同的路径上升的
Chem. Eng. Sci. (2004) 59:3907气泡在水中上浮过程的雷诺数较大,所以在水中往往出现不稳定流动。关于这方面的研究很多。这本书的封面已经说明问题:
打点滴时吊瓶中的气泡为啥总是延着相同的路径上升的
【打点滴时吊瓶中的气泡为啥总是延着相同的路径上升的】


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