第六百五十七章 液體上流現象(流體力學)(第2/2頁)
章節報錯
我們之前介紹過,透過振動液麵,可以讓液滴長時間不合並。
那年,國際航天任務 Spacelab mission d2的宇航員以及義大利那不勒斯大學的物理學家 Rodolfo monti在 onset實驗中觀察到讓兩個液滴不融合的方法,那就是製造巨大的溫差。
這個神奇的現象引起了不少物理學家的興趣,他們認為,這就是馬拉高尼效應作怪。
原來,除了上面講到的表面張力差(表面張力梯度),溫差(溫度梯度)也可以促成馬拉高尼效應,因為溫度越高,表面張力越小。
monti後來和同事們做了這樣一種裝置,上面的儀器懸掛著一滴液體,下面是同樣液體形成的水平液麵。
他們發現,如果溫差很大,那麼上面這滴液體死活不會和下面的液麵融合。
更有趣的是,只要維持這樣的溫差,哪怕強行把液滴按到下面的液麵以下,它也不願意融合,把自己活活扭成了氣球。
如果上方液滴和下方液麵溫差很大,那麼液滴就不會和下面的液體融合。
但是,如果兩個液體的溫度完全一致,它們在幾毫秒內就會融合。
那麼,馬拉高尼流是如何阻止液滴合併的呢?
這是因為上下液體之間存在溫差,因此上面的液滴和下面的液麵中都存在馬拉高尼流。而這兩股對沖的馬拉高尼流攪動周圍氣體,使液體之間存在一層輕薄無感的氣體,正是這層氣體阻止了上下液體的合併。這個過程簡而言之就是“冷朝熱風”。
換成兩滴液滴也是一樣,兩滴溫差很大的矽油無法合併——
溫差很大的液滴無法融合。
這個現象在焊接和製造合金時有很大的應用,因為在高溫下熔化的金屬也會遇到類似的問題。當然,在冬天冰冷的廁所裡,大家也能看到帶著餘溫的廢液在尿池中最後的倔強。