Formen på vandstrålen har vist sig at påvirke lyden af ​​stød på stillestående vand

En trio af mekaniske ingeniører ved Seoul National University har fundet ud af, at formen af ​​en vandstråle, der falder ned i et glas vand, er den afgørende faktor for den støj, der opstår. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Physical Review Fluids, Mouad Boudina, Joonoh Kim og Ho-Young Kim beskriver eksperimenter, de udførte med en faldende vandstrøm, der kolliderer med stillestående vand.

Tidligere forskning og anekdotiske beviser har antydet, at forskellige typer støj skyldes, at forskellige typer vand i bevægelse rammer stille vand - temperaturen af ​​te hældt i et halvt fyldt krus, for eksempel, eller mængden af ​​regnvand, der falder fra et tag ind i en opsamling. pool.

I denne nye undersøgelse undersøgte forskerne de faktorer, der fører til forskelle i sådanne typer støj. Til det formål udtænkte de et simpelt eksperiment, der involverede at sende en lille mængde vand gennem en dyse ind i en vandfyldt cylinder. For at indsamle data placerede de kameraer rundt i området og en mikrofon i vandet, der var tilsluttet en computer, der var i stand til at måle lydniveauer.

Forskerne sendte derefter et par millimeter vand gennem dysen flere gange og justerede dysens højde hver gang. Video fra kameraet blev brugt til at studere karakteristika for vandet, da det faldt gennem luften og ind i cylinderen og ramte det stille vand.

Forskerne fandt ud af, at en stigning i højden, hvorfra vandet faldt, førte til en opdeling af vandstrømmen til en række af dråber - det førte også til en stigning i antallet af luftbobler (og krusninger), der dannedes, da det bevægende vand ramte stillestående vand. De fandt også ud af, at da vandet brød op i dråber, frembragte kollisionen højere lyde.

De fastslog, at stigningen i lydstyrken skyldtes, at mere luft blev fanget i det stille vand, da boblerne ramte. De fandt ud af, at tynde vandstrømme har en tendens til at støje mere end tykke vandløb på grund af den tyndere strøm, der bryder til dråber. Og dette, konkluderer de, forklarer, hvorfor det at begrænse strømmen fra en tekande til en tynd strøm, mens du hælder en kop te, ikke producerer en ønsket mere stille lyd.

Flere oplysninger: Mouad Boudina et al, Amplitude of water pouring sound, Physical Review Fluids (2023). DOI:10.1103/PhysRevFluids.8.L122002

Journaloplysninger: Fysiske gennemgangsvæsker

© 2024 Science X Network