Fluiddynamik ist überall um uns herum: Wasser fließt durch den Wasserhahn, kühle Luftbrise von Ihrer Klimaanlage, Blutstrom fließt in Ihrem Körper oder sogar der Rauch, der aus dem Auspuff Ihres Autos herauspumpt. Diese Flüssigkeiten spielen eine wichtige Rolle inDas Leben auf unserer Erde möglich machen. Im Laufe der Jahre haben Wissenschaftler und Forscher auf diesem Gebiet der Wissenschaft dazu beigetragen, interessante Phänomene und Verhaltensweisen von Flüssigkeiten unter verschiedenen Bedingungen aufzudecken. Ihre Bemühungen haben es uns ermöglicht, die Natur noch besser zu verstehen.
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Während die Strömungsmechanik ein Wissenschaftszweig ist, der sich mit der Mechanik von Flüssigkeiten und den auf sie einwirkenden Kräften befasst, ist die Fluiddynamik ihre Unterdisziplin, die im Wesentlichen den Fluss von Flüssigkeiten beschreibt, genauer gesagt die Untersuchung von Flüssigkeiten in BewegungEs gibt zahlreiche Theorien, die von Wissenschaftlern auf diesem Gebiet entwickelt wurden und die uns helfen, das Verhalten von Flüssigkeiten in Bewegung zu verstehen. Einige der Theorien können jedoch nur auf mikroskopischer Ebene verstanden werden. Mit der Kraft des Internets ist es jedoch möglich, dass Flüssigkeiten vorhanden sindDynamikbegeisterte können leicht auf interessante Informationen zugreifen und einige der wichtigsten Theorien zur Wissenschaft der Fluiddynamik verstehen. Sehen Sie sich die folgende Liste von Videos an, um mehr über die Schönheit von Flüssigkeiten zu erfahren.
1. Wirbelringe
Wirbelringe in Flüssigkeiten sind wirklich spektakulär anzusehen. Sei es Wasser, das aus der Badewanne abfließt, oder Raucher, die es absichtlich produzieren. Dies ist nichts anderes als eine Region, in der sich Flüssigkeit in einem geschlossenen Kreislauf um eine imaginäre Achse dreht. Dieses Video von Lib Lab zeigtwie sich diese Wirbelringe bilden und warum sie so lange halten. Sie können auch lernen, wie Sie einen eigenen Wirbelgenerator herstellen!
2. Kelvin Helmholtz-Instabilität
Benannt nach Lord Kelvin und Hermann von Helmholtz, tritt die Kelvin-Helmholtz-Instabilität zwischen zwei unter Scherung stehenden Flüssigkeitsschichten auf. Das Ergebnis sieht aus wie eine Reihe umkippender Meereswellen. Das Video von Sixty Symbols erklärt dieses interessante Konzept anhand des LaboraufbausDas Experiment verwendet zwei Flüssigkeiten: Die rosa ist Süßwasser und die blaue ist etwas dichteres Salzwasser. Wenn der Tank, in dem sich diese Flüssigkeiten befinden, leicht gekippt ist, fließt die leichtere Flüssigkeit nach oben und die dichtere Flüssigkeit nach unten. Dies erzeugt einen Geschwindigkeitsgradienten und eine Scherungan der Grenzfläche zwischen den beiden Flüssigkeiten, die zur KH-Instabilität führt.
3. Rayleigh Taylor Instabilität
Rayleigh-Taylor-Instabilität ist eine häufige Beobachtung in der Fluiddynamik. Dieses Phänomen tritt auf, wenn ein Fluid mit höherer Dichte über einem Fluid mit niedrigerer Dichte sitzt. In diesem Video wird ein klassisches Auftreten von Rayleigh-Taylor-Instabilität experimentell erklärt. Das GrünFlüssigkeit mit geringerer Dichte wird mit transparenter Flüssigkeit und Flüssigkeit mit hoher Dichte gemischt, wenn die Barriere entfernt wird. Die Grenzfläche zwischen den beiden Flüssigkeiten ist instabil und führt zu pilzartigen Vorsprüngen der leichteren Flüssigkeit in die schwerere.
4. Plateau Rayleigh Instabilität
Die Plateau-Rayleigh-Instabilität ist ein Phänomen, durch das eine fallende Flüssigkeitssäule schließlich in eine Reihe von Tröpfchen zerfällt. Diese Instabilität wird durch die Oberflächenspannung verursacht, die dazu führt, dass der Säulenradius schrumpft und schließlich in Tröpfchen zerfällt. Das Video zeigtDie Plateau-Rayleigh-Instabilität wurde bei 2000 fps erfasst. Noch interessanter ist, dass die Größe der Tröpfchen vorhergesagt werden kann, wenn der anfängliche Radius der Fluidsäule und die Wellenlänge ihrer Störungen bekannt sind.
5. Leidenfrost-Effekt
Der Leidenfrost-Effekt kann beobachtet werden, wenn ein Flüssigkeitströpfchen auf eine andere Flüssigkeitsoberfläche gegeben wird, die heißer als sein Siedepunkt ist. Das Tröpfchen schwebt und schwimmt auf einer eigenen dünnen Dampfschicht über die Oberfläche. Das Video zeigt deutlich FlüssigkeitStickstoff, der den Leidenfrost-Effekt erfährt, wenn er auf verschiedene Flüssigkeiten aufgetragen wird.