水龙头放出水形状是怎样形成的?

发布网友发布时间：2022-04-23 00:17

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热心网友时间：2023-09-26 20:53

这个问题不太了解，但有个类似的问题可供参考。

1、先说水龙头开小时流出的低速水流。

低速从水龙头流出，连续、完整的水流里面几乎没有气泡或杂质，这时候的水流更像是一根玻璃棒，是无色透明的。此时由于表面张力的作用，能够维持一个完整而平滑的气-水界面

2、再说水龙头开大后的高速水流

水龙头开大以后，从水龙头喷出的是较高速的水流（速度的高低，和当地水压、管道情况以及水龙头的口径有关）。这时，在管道中和出口处流出的水流会由于不同位置的流速存在较大差异，其中靠近水流中心轴线处流速高，靠近管壁处由于管壁的粘滞阻力而流速偏低。管路中的流动可能就不再是平缓的层流，而有可能出现湍流现象，此时可以出现局部的径向速度。水流出水龙头时，由于存在局部径向速度可能导致气-水界面出现起伏波动，加上水与水龙头之间的作用力的影响，所以此时的水流表面不再是平滑的，而出现很多凸凹不平的变化。此时即使水流内部没有气泡和杂质，水流的表面也变成了压花玻璃的样子，透光性变差了。如果流速再高些，水的横向速度大到足以摆脱表面张力束缚脱离出去的程度，则会在水流的边缘甚至内部都出现很多水滴，这些水滴与空气混杂在一起，出现了大量的气-液界面，光在这些界面处发生强烈的散射、反射和折射，方向发生改变，人就再无法透过水流看到对面的景物了，于是水流变得不再透明。

水龙头流出的水流，最初阶段是连续的，但继续流下去就会变得断断续续。这是因为，在重力的作用下，下落的水会不断被加速，这样后面刚刚流出的水与前面流出较长时间的水的竖直方向的速度就会存在越来越大的差异，在这种速度差很小时，水流会靠着表面张力的约束，通过自动改变水柱的截面大小来适应速度差，当速度差很大时，表面张力也HOLD不住了，前端就会断裂，出现一个个的球形水珠。所以流出的水是张开的。

热心网友时间：2023-09-26 20:54

简单的讲，这里对于水流来讲，水气交界面的表面张力是觉得流动形态的主要作用力。我们都知道物体能量越低越稳定。表面张力对应的是表面能(surface energy)。在水流的半径足够细的条件下，水珠的表面积要小于水柱的表面积。即就是说，水珠的能量要低于相应的水柱的能量。当然水柱会自发的变成一个个小水珠了。对于给定的流质，当水柱的半径小于一个临界值时会发生失稳。也就是当你把水龙头开小了，会看到小水珠的产生。需要指出的是这个现象跟粘性，或者雷诺数没有太大的关系。你倒水或是倒蜂蜜，都可以发现这个失稳现象。

热心网友时间：2023-09-26 20:54

按流体力学的的名词，前一种叫层流，后一种叫紊流，两者的区别是雷诺数不同，随着水龙头的开大，水的流速加快，水由最初的层流可以转变成紊流，而雷诺数是和流体的粘滞系数以及管道管径有关，一般管径越大，层流就越容易转化成紊流，也就是说你换一个口径小的水龙头就行，而且小口的水龙头更节水。
之前提到的起泡器也是一种节水型龙头配件，主要是让水和空气充分混合，减缓水的飞溅作用，当然水与空气混合流速也慢，粘滞系数也提高，也能使水流平稳。