Всегда ли непрерывное жидкое тело с низким содержанием Re и низким содержанием Ca станет сферой при невесомости?

Допустим, невесомость, нулевая начальная скорость везде, р е ≪ 1 и С а ≪ 1

Всегда ли такое жидкое тело станет сферой или оно будет иногда расщепляться?

Формально говоря, я говорю о

лим в я с с о с я т у − > ∞ лим т − > ∞ С час а п е А т Т я м е ( т )

(Достаточно высокая вязкость также ограничивает С а , даже если это не находится непосредственно в выражении)

Я думаю, полезно подумать об эксперименте такого рода, но с формой, похожей на песочные часы: будет ли его шея расширяться или расширяться в невесомости?

капля

Я думаю, что если вы добавите предостережение об отсутствии вибрационной или вращательной энергии, это останется сферой. Если он вибрирует или вращается в зависимости от сцепления атомов, он может разбиться на более мелкие.
@annav Добавлена ​​начальная скорость 0 в качестве предположения (и у нас уже есть высокая вязкость), но обратите внимание, что я не предполагаю, что начальная форма уже является сферой.
больше сфер=больше поверхности
Не уверены, что высокая вязкость позволяет пренебречь инерцией?
Если бы его вязкость была бесконечной, его форма не изменилась бы. Как вы думаете, что произошло бы, если бы вязкость не была бесконечной, но объект был бы размером с Землю? Как вы думаете, какое влияние оказала бы гравитация, если бы объект разделился на более мелкие сферы?
@ChesterMiller Надеюсь, моя сноска прояснит ситуацию.
не было бы возможно, учитывая какую-то странную начальную форму непрерывного шарика, что он схлопывается и вращается ? при любой несферической начальной форме там есть некоторая потенциальная энергия. куда девается эта потенциальная энергия? (и, конечно, если он будет вращаться, он не будет идеально сферическим.)
@robertbristow-johnson, разве не возможно, чтобы он рухнул и закрутился? Нет : сохранение углового момента
да, ты прав.
@JMLCarter высокая вязкость => низкое Re и низкая скорость, что, в свою очередь, означает низкое содержание Ca.

Ответы (2)

Если первоначальный сгусток жидкости имел симметричную форму гантели, то давление жидкости в его перетяжке будет выше, и из области перетяжки будет течь к двум выпуклым областям, что приведет к распаду (по крайней мере) на две более мелкие капли (читайте выше). неустойчивость Рэлея-Плато ). Иными словами, даже если скорость везде равна нулю изначально в т "=" 0 , всегда можно создать ситуацию, когда градиент давления не равен нулю везде внутри жидкости, что приводит к течению т > 0 и, следовательно, возможный разрыв. Вы всегда можете иметь поток, поскольку вязкость конечна, независимо от того, насколько она высока, и это само по себе не может предотвратить разрыв.

вы всегда можете создать ситуацию ... поскольку вязкость конечна. Ваш аргумент таков: «для любой заданной вязкости> 0 мы можем выбрать такую ​​​​форму, что ...». Другими словами, вы говорите о пределе (математике) форм, о котором не идет речь (форма конечна, вязкость - нет).
Не могу сказать, что полностью понимаю ваш комментарий. Форма гантели — это форма, а не предел некоторой последовательности фигур (хотя ее можно настроить как таковую). Форма конечна, да. Вязкость → ∞ , так же как и время, необходимое для разрыва (насколько я вижу).
Бесполезно пытаться объяснить бесконечно малые в комментарии, похожем на твит, но позвольте мне попробовать: если говорить слишком просто, вы не можете выбрать форму в ответ на мою вязкость. Я выбираю вязкость в соответствии с твоей формой — это значение первого «предела» в вопросе.
@MaxB Я не думаю, что он пытается установить пределы вашего вопроса. Он рассказывает вам ситуацию, которая может произойти, и излагает предположения. Есть условие, которое он заявляет, чтобы это произошло. Вам решать, правильно ли он отвечает на ваш вопрос. Я не думаю, что он сделал что-то плохое. Фактически, вы говорите, что он говорит о пределе и ссылаетесь на математику, а не на формы. Во всяком случае, его ответ конкретно касается реальных сценариев до предела, когда математика становится более абстрактной, чем его ответ (IE Буквальная бесконечная вязкость в бесконечное время).
@MaxB Одна и та же форма гантели работает для любой конечной вязкости.
@MaxB Выберите любую желаемую вязкость. В капле в форме немого колокола все еще будет разрыв. Если вы собираетесь брать предельную вязкость → ∞ , то, как я уже говорил, время разрыва также будет стремиться к бесконечности. На самом деле, как правильно указал Честер Миллер, в пределе, когда вязкость стремится к бесконечности (в то время как движущие силы остаются теми же), внутреннее относительное движение внутри жидкости стремится к нулю и, следовательно, изменяется форма капли.

Если объект бесконечно вязкий (и нелетучий, так что не может испариться), он никогда не изменит форму.

Всегда ли непрерывное жидкое тело с низким содержанием Re и низким содержанием Ca станет сферой при невесомости?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v