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日常科学

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为什么矩形管道如圆形管道?

08 Oct 2015 Matin Durrani.

由Matin Durrani

考虑一个球形的牛。

不,实际上等,让’尝试不同的东西。考虑一个矩形管道。

事实上,考虑液体沿着矩形管道流动时会发生什么,我的意思是矩形横截面。流动’肯定是不对称的,对吗?

就是那个’真的,但并非总是如此。 新研究 出版于 物理评论信 建议用于沿着矩形管道流动的液体’宽度均为高于高的1.87倍,流动完全对称。

现在我’LL承认,沿着管道流动的水可能不是让您在晚上保持清醒的东西,但新发现很奇怪。实际上, Roberto Camassa. 来自北卡罗来纳大学,参与研究的教堂山,称之为“bizarre”.

We’很久以来,如果你将染料斑点注射到流动并观察它随时间随时间蔓延的情况下,那么染料颗粒将随着一系列速度移动 - 一些移动更快,其他比液体的平均流动慢。但研究人员此前仅研究了两种情况下染料的分布:带有圆形横截面的管道和一个’s就像长,平坦的通道一样。

Camassa和他的同事现在已经将我们的知识扩展到不同形状的管道中的染色流动。当染料在管道中的单个位置时将染料注射为薄的横截面片时,它们考虑了发生的情况。中间的染料颗粒拖延得比墙壁附近的速度快,拉伸纸张,使其在中间弯曲。

使用Ciruclar或椭圆管,纸张对称地伸出(如钟曲线),这意味着它有零“skewness”。然而,瘦身的管道具有负面偏振,这意味着染料颗粒通常比预期更缓慢地流动。方形管具有阳性偏斜,这意味着染料颗粒通常比预期的速度快。但是,奇异的东西是具有宽度到高度比为1.87的重臂导管也具有零偏振。

团队’现在正在做实验来检查发现,看起来很奇怪。但它’不仅仅是学术兴趣 - 想象一下,如果你可以沿着管子调整药物的流量,这样它就像锋利的锤子(负偏斜)或逐渐积聚(积极偏斜),这取决于患者需要。

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