Jak cios pęcherzyków

Film: Jak zrobić duże bańki

Francuskich fizyków z Uniwersytetu w Rennes opracował model, który opisuje proces dmuchanie baniek mydlanych. Parametry wpływające na ilość powstających pęcherzyki pojawiały prędkości i kierunku przepływu powietrza średnicy poprzecznego, a w niektórych przypadkach, rama wielkości błonki. Praca została opublikowana w czasopiśmie Physical Review Letters, krótki opis jego wyników w fizyce.

Eksperyment na powstawanie pęcherzyków

Animacja: Louis salkin, et al. / Physical Review Letters, 2016

Naukowcy odtworzyli w laboratorium rozszerzonej modelu zabawki dla dzieci do dmuchania baniek mydlanych. Folia roztworem mydła był innego rozmiaru miernika kompozycji, a przepływ powietrza wdmuchiwanego pewną prędkość w danej średnicy dyszy. Ze względu na dużą powierzchnię filmu, woda z górnej części jest stale płynęły w dół i w celu utrzymania stałej grubości, fizyki wody zbiera się w dolnej części ramy i jest pompowana za pomocą pompy z powrotem do góry. Jeśli wymagane jest zwiększenie średnicy przepływu powietrza przekroju dysza naukowców prostu odepchnięty od folii, a stożek rozbieżny strumień osiągając go już znacznie większej średnicy.

Film: Spongebob - Bubbles

Wyniki wielu badań wskazują, że głównym parametrem wpływającym na oddzielenie pęcherzyków jest przepływ powietrza. Naukowcy odkryli, że istnieje wartość progową to, po którym staje się możliwe do oderwania pęcherza. W momencie osiągnięcia obrzęk na filmie staje się jak półkuli, a dla dużych wartościach procesu rozdzielania staje się „automatyczne”.

Na ilość pęcherzyków ma efekt, po pierwsze, nie jest prędkość przepływu powietrza, a wielkość przekroju. Niż jest, tym większa kula tworzą mydła. W ten sposób dla każdej sekcji średnica jest odpowiednia szybkość przepływu próg - bardziej średnica przepływu cieczy na powierzchnię powłoki, tym mniejsza jest prędkość wymagana do odłączenia go od pęcherza.

Wideo: Hookah i baniek mydlanych

Dziecko dmuchanie bańki nie oznacza średnicę strumienia powietrza i może być znacznie większa niż średnica części ramy do błonki. Aby sprawdzić doświadczalnie taki przypadek, fizyki popychany dyszy w odpowiedniej odległości od ramy. Stwierdzono, że nawet złożona struktura burzliwych przepływach przepływu ma prawie żadnego wpływu na wynikowy bańki: istotna tylko jego średnica pozostaje i zawirowania wpływa pośrednio poprzez rozszerzenie przepływu. Ponadto, jeśli jest on większy niż rozmiar ramki, wielkość pęcherzyka zależy od średnicy części ramy.

Zaskakująco, proces dmuchanie bańki tej pory nie badano szczegółowo. Pomimo pozornej prostoty tego badania, ma potencjalne zastosowanie praktyczne. Zrozumienie czynników, które wpływają na powstawanie pęcherzyków ma kluczowe znaczenie w takich dziedzinach, jak produkcja szkła, tworząc kontrolowany pianę w budownictwie, AGD i przemyśle spożywczym, a nawet w kosmologicznej teorii bąbelkami „prawdziwego” próżni.