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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » [求助] 液体从毛细管中连续流出后为什么变成小液滴？
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shenxa

金虫 (正式写手)

[求助] [求助] 液体从毛细管中连续流出后为什么变成小液滴？

谢谢你的关注！
    问题：
      1. 液体从毛细管中连续流出后为什么变成小液滴？
      
      2.小液滴之间的最小时间间隔是多少？
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Nothing in this world can take the place of persistence
1楼2012-04-19 11:15:24
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

peng_qq_360

金虫 (正式写手)
聚集的原因：首先有分子间的作用力，不可能液体流出毛细管马上就脱离，而是开始分子聚集，等聚集后液滴的重量较大后，毛细管里面的液体分子间作用力不能提供给更大的承受力，便脱落
球体的原因：表面张力的作用，液态总是趋向于表面积最小。来降低他的表面能。而同样体积下，球体的表面积是最小的，所以是近似球状的液滴（有重力的作用，不可能完全是球形的）
时间间隔不好说，这个和液体的粘度，流速，以及液体的密度等有关
总之，当液体长大到毛细管里的液体不能承受的重量时，脱落，然后又聚集，又脱落。
希望对你有帮助
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我爱生活
2楼2012-04-19 14:25:51
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zhixian-ma

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
shenxa: 金币+3, 谢谢你的帮助。如果在流量一定的毛细管中，在毛细管口液体成线状，在离毛细管口越远处，形成“颗粒状”好像越明显。我想知道：1.这些“颗粒状”是否是“球形”或“扁球形” ？ 2.这样的颗粒时间间隔是否相等？3.这个时间间隔如何来计算？4.如果我查找相关文献输入怎样的关键词？忠心希望得到你的帮助！谢谢 2012-04-23 10:53:59
脱离毛细管后，气液两相密度差别引起的界面收缩；
能否成液滴、以及液滴与液滴之间的时间间隔是与液体流量相关联的，问题中显然没有提及流量这一点。如打开水龙头，流量很小时，水亦是以离散的滴状脱离，而随流量的增大会相继呈现出多种形态的变化。因此第二问有问题。
查查相关文献吧，关于液滴滴落形态的问题研究上百年了，不是随几句话能讲清楚的......
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静，俭，悟，生，成
9楼2012-04-22 09:47:11
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shtlyou

木虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★
感谢参与，应助指数 +1
shenxa: 金币+2, 谢谢你的参与 2012-04-21 10:48:15
楼上说的很对，简单地说体积相等，表面积最小的结构就是球体。液体表面分子间距与内部分子间距相比要大，使得表面液体分子间表现出引力作用，专业术语为表面张力，当液体自身重力大于表面张力等力合力后液体便出现分离现象。分离后的液滴在表面张力作用下形成球状，因为在液滴体积不变后而未形成球状前其表面积没有达到最小状态，体系的能量没有达到最低值。在液体表面引力(表面张力）作用下最终形成球体。举个例子如吹泡泡，泡泡的形状就是球体。此外由于重力的存在，液滴并不能形成理想状态的球体状，若想形成真正球状，还得保证液滴出于完全失重状态下。每个液滴有多大跟当地的重力，液体的粘度，还有毛细管的横截面积有关。
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想过成功，想过失败，但从来没有想过放弃。只为成功找办法，不为失败找理由！
5楼2012-04-20 04:53:43
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yufuyufu

新虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
shenxa: 金币+3, ★有帮助, 谢谢你能进一步指导。我想知道小液滴大小是否一致，还有它们的时间间隔相等吗？（同一种液体，同一流速的情况下）。还有输液器中的液体流速当输液调整不变时是否恒定。希望的到你的帮助。 2012-04-23 10:44:30
从理论上看，应该是可以得出时间间隔，不过操作起来大概很复杂，建议你将表面张力和粘性流体的相关内容看明白后，通过重力、表面张力、粘滞力，大气压力，及弯曲液面的附加压强等来进行受力分析，中间可能要用到粘性流体的伯努利方程，分离时应该就是5楼shtlyou说的液体自身重力大于表面张力等力合力后液体便出现分离现象，通过该限定条件再进一步求解。
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8楼2012-04-21 17:38:38
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普通回帖

peng_qq_360

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
shenxa: 金币+5, ★★★很有帮助, 谢谢你给我的帮助 2012-04-19 16:29:02
建议你看看表面张力方面的书，应该会理解更深刻的。
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我爱生活
3楼2012-04-19 14:26:51
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shenxa

金虫 (正式写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by peng_qq_360 at 2012-04-19 14:25:51:
聚集的原因：首先有分子间的作用力，不可能液体流出毛细管马上就脱离，而是开始分子聚集，等聚集后液滴的重量较大后，毛细管里面的液体分子间作用力不能提供给更大的承受力，便脱落
球体的原因：表面张力的作用， ...

非常感谢你的帮助！
  你的解说也给我很大的启发，谢谢！
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Nothing in this world can take the place of persistence
4楼2012-04-19 16:28:07
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难写啊

新虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★
感谢参与，应助指数 +1
shenxa: 金币+1, 谢谢 2012-04-21 10:48:45
这个是表面张力的结果，你看看荷叶上的水珠
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email:myronsaga1@sohu.com.qq:89260998
6楼2012-04-20 12:04:26
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yufuyufu

新虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★
感谢参与，应助指数 +1
shenxa: 金币+2, ★有帮助, 谢谢。从理论上能算出这个时间间隔吗？希望得到你的帮助 2012-04-21 10:50:14
2楼说得很好，
对于小液滴之间的最小时间间隔是多少，补充说明一点，求这个时间可能还要用到粘性流体的伯努利方程及粘性流体的一些性质。
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7楼2012-04-20 16:10:46
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yufuyufu

新虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★
shenxa: 金币+1, ★有帮助, 谢谢了 2012-04-23 16:40:41
引用回帖:
8楼: Originally posted by yufuyufu at 2012-04-21 17:38:38:
从理论上看，应该是可以得出时间间隔，不过操作起来大概很复杂，建议你将表面张力和粘性流体的相关内容看明白后，通过重力、表面张力、粘滞力，大气压力，及弯曲液面的附加压强等来进行受力分析，中间可能要用到粘 ...

这些具体的答案我也没办法知道，只能通过一些运算才可能得出。大家的讨论可以给你一些思路，和补充相关的知识，具体情况和答案还是需要你自己在大家讨论的基础上进行认真的分析才可能获得。
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10楼2012-04-23 13:55:31
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