Эффект Кея
Эффект Кея — свойство сложных жидкостей, впервые описанное британским инженером Аланом Кэем в 1963 году. [1]
При выливании на поверхность одной вязкой смеси органической жидкости из поверхности внезапно хлынула приближающаяся струя жидкости, которая слилась с идущей вниз.
С тех пор было обнаружено, что это явление характерно для многих неньютоновских жидкостей (жидкостей с свойствами, зависящими от напряжения сдвига вязкостью или вязкоупругими ). Обычными бытовыми жидкостями в этой категории являются жидкое мыло для рук, шампуни и некапающая краска. Однако эффект обычно остается незамеченным, поскольку он редко длится более 300 миллисекунд. Эффект можно поддерживать, наливая жидкость на наклонную поверхность, не допуская пересечения выходящей струи с нисходящей (что имеет тенденцию прекращать эффект).
Хотя долгое время считалось, что это происходит из-за истончения скользящего слоя, [2] недавние исследования показали с помощью высокоскоростных видео [3] и эксперименты в вакуумной камере [4] что увлекается чрезвычайно тонкий слой воздуха (примерно в 1000 раз тоньше диаметра струи), который действует как смазка и поддерживает скользящую струю.
Текущая теория заключается в том, что вязкоупругость является ключевым моментом. В струйной вязкоупругой жидкости часть энергии деформации при падении струи восстанавливается, и это уменьшает силу, необходимую для поддержки прыгающей струи, позволяя вовлечь больше воздуха. [4]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Кэй, А. (1963). «Прыгающий поток жидкости». Природа . 197 (4871): 1001–1002. Бибкод : 1963Natur.197.1001K . дои : 10.1038/1971001a0 . S2CID 4265638 .
- ^ Верслуис, М; Блом, С; и др. (2006). «Прыгающий шампунь и стабильный эффект Кея». Журнал статистической механики: теория и эксперимент . 2006 (7): P07007. arXiv : физика/0603183 . дои : 10.1088/1742-5468/2006/07/P07007 . S2CID 119096147 .
- ^ Ли, С; Ложь; и др. (2013). «Прыгающий шампунь скользит по смазывающему воздушному слою». Физический обзор E . 87 (6): 061001. Бибкод : 2013PhRvE..87f1001L . дои : 10.1103/PhysRevE.87.061001 . hdl : 1969.1/185287 . ПМИД 23848618 .
- ^ Перейти обратно: а б Кинг, Дж; Линд, С (2019). «Эффект Кея: новые эксперименты и механистическое объяснение» . Журнал механики неньютоновской жидкости . 273 : 104165. doi : 10.1016/j.jnnfm.2019.104165 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Объяснение причудливых струй жидкости – эффект Кея
- Загадка прыгающей жидкости решена.
- Эффект Кея при использовании шампуня.
- Эффект Кея, снятый высокоскоростной камерой.
 | Эта гидродинамике, статья, посвященная незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее . |