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开云官网首页:神操作用空气打破吉尼斯纪录的物理学家(1)

浏览: 次    发布日期:2024-04-04

  空气炮的炮弹的形状之所以呈圆环状,是由于从孔出去的空气,流动速度的比孔周围的空气快,根据伯努利定律,中间的气体压强就会比周围的空气小,所以周围的空气就会把从中间喷出来的空气压缩,使之保持在一个圆周环里面,直到空气阻力把能量都消耗光。

  上面就是科学家们经过4年时间准备,不断调试,制作涡环,用慢速摄影设备记录整个过程,反复观察,得出圆环状是这样运动的。

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  可以看到圆环中的流体在绕着轴进行旋转,而且如果这个环的角向转动越快,那么这个环就会变得越稳定。

  涡环(又称涡旋),是指流体顺着某个方向环绕直线或曲线轴的区域,它是由被扰动的流体,如液体、气体、等离子体所形成的。它是这样运动的,就像这样:

  为了更方便让大家理解涡环里面的角向转动,看两位专业人士为你进行水底解读!

  你会看到,随着涡环的上升,放入其中的小物体也随着涡环快速旋转,展示了涡环内部的流体流动的方向。而更为神奇的是,这内部气流旋转极大增强了涡环的运动持久性。

  就像旋转的车轮减少了汽车与地面之间的摩擦一样,涡环的涡流也减少了核心与周围静止流体之间的摩擦,从而使它能够在不损失质量和动能的情况下保持尺寸或形状,进行较长距离的运动。因此,与流体射流相比,涡环可以较好的保持原状,走得更远。这也解释了为什么烟圈停止吹散后,仍保持长时间运转。

  1858年,德国物理学家赫尔曼·冯·亥姆霍兹(Hermann von Helmholtz)发表了论文《表达涡环的流体动力学方程的积分》,对其进行了数学分析空气炮涡流原理图