一块石头引发的超声速流动

周华

NATURE上刊登了一篇“supersonic splash”的文章，开篇就说“向许愿池中投一枚硬币可能无法达到你的心愿，但你有可能得到一股超声速气流”。大意是一枚硬币或一块石头投入水池中，硬币（或石头）的后面将形成一个空气的管道，这个管道的腰部迅速凹陷，形成一个小型拉瓦尔喷管，管道中的空气迅速跑出，将形成超声速气流，并导致水面上形成大家熟知的皇冠飞溅。文章是同一个作者发在arXiv.org上的文章，讲的是一块石头投入湖水后发生的故事。

周华

通流

再添一点物理机制。压力是由于水的表面张力。

周华

看似平凡的现象，其中居然蕴含着可以发表到NATURE的问题，呵呵，有双慧眼是多么重要啊。

梅羡仙

外国人喜欢哗众取宠，你们这些妖人的徒弟就喜欢跟风，自己不开动脑筋想想，一天到晚就沉迷在对别人的羡慕当中，真是可悲可叹。。。。。。。。。。。
这样都能得到超音速射流，那野猪也可以上树了。


要想真正形成超音速射流，除非硬币以超音速扔下去。

[ 本帖最后由 梅羡仙 于 2010-1-29 07:55 编辑 ]

周华

楼上你好好看看主贴附件那篇文章，硬币下降速度是1米/秒，结果可以得到超声速流动，所以这个结果也超出你想象了。要是硬币本身就超声速，那还有什么奇怪的！

梅羡仙

老兄，我英语不行，看不懂那妖文，至于上面的贴图是电脑做的，还是实验的真实效果图，谁也说不清楚，所以老兄你也不要盲目跟风。
    硬币以1米/秒向下运动的话，后面的低压区气体的确有可能变成线状，但那是相当特殊的情况（水压不随深度变化），这在实际生活中是不可见的。而且就算形成线状，也不会形成射流，它只会像变形球一样的变化，就是那种用手捏，想怎么变形就怎么变形的那种。

周华

那个图是实验照片，文中有一个计算照片，颜色看上去比较假的那个。

梅羡仙

你说是实验就是实验了？我怎么看都像电脑做的。

周华

不是我说的，文章里说的，里面用了烟流显示。你仔细看的话能看到里面的烟流。

周华

不过我看那个图也有疑问，不知道硬币前方那个笔直的深棕色的液柱是怎么来的。

通流

我看啊，硬币低下的那根 深颜色线 是一根金属棍。硬币应该是被金属棍有控制的拉到水里的。

周华

原帖由 通流 于 2010-1-30 14:30 发表

                               
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我看啊，硬币低下的那根 深颜色线 是一根金属棍。硬币应该是被金属棍有控制的拉到水里的。

要是这样的话，就说明硬币不是投入水中，而是被一根金属棍匀速拉入水中的。

通流

其实这样做实验也是可以理解的。一个硬币在空中及在水里运动时，周围的流体是非定常，不对称的。也就是说在下落过程中，硬币是保持不了水平位置的。

周华

还有个不清楚的地方是他的颜色是怎么加上去的，看水面以下似乎是用了染色剂，但是水面以上部分则显示仍然是无色的。