为什么在管道入口处的涡流会导致排放容器短管下方的收缩？

从短管中排出水时，我注意到在排出管的顶部开始形成涡流，导致从短管发出的射流收缩（小于短管的横截面积）。

我的问题是，为什么喷气机在短管下方收缩？

当涡旋形成时，速度最大：

A_{1} v_{1} = A_{2} v_{2}

$A_1v_1=A_2v_2$

因此，面积必须最小。

我还观察到收缩的射流一直保持这种状态，直到所有水从容器中排出为止。可以用涡流引起的水头损失来解释吗？

fluid-mechanics

— user314409
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A1，A2，v1，v2是指什么？您能指出尺寸吗？

— Han-Kwang Nienhuys

什么是“福利”？你是说“ 涡度 ”吗？还是“ 漩涡 ”？

— Dave Tweed

@ Han-KwangNienhuys：我想我们可以假设A n是横截面积，v n是速度。它们的乘积是不可压缩流体的常数。

— Dave Tweed

@DaveTweed-是的，我猜得很好。但是，“ 1”和“ 2”在流路中指的是哪个位置？

— Han-Kwang Nienhuys

第二张照片上有这种气氛吗？如果那比我想的要正确，那是对的吗？

— 卢卡斯·弗朗西斯

Answers:

在第二张图片上，似乎管道内有空气。那是对的吗？

如果是这样，则管道外部面积较小的原因是，管道内部的水仅在管道的壁上，并且在其核心中有空的空间（空气）。现在，当水离开管子时，水不再被吸引到管子的壁上，而是由于表面张力集中在中心。尽管看起来面积较小，但情况并非如此，但管子的中央有空气，水离开后，空气也不再存在。

希望对您有所帮助。

— 卢卡斯·弗朗西斯（Lucas Franceschi）
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@Lucas Franceschi，您好，您是正确的-管道内有空气。为什么水离开管子时不被管子壁吸引？

— user314409 2013年

好吧，它离开管子后没有墙了吗？您会看到少量的水停在试管的出口处，并被其吸引，但是其余的水流只是聚集起来以弥补试管上空气的缺乏。如果您认为管子没有完全充满，但其中有空气，则比“喷射收缩”更容易理解。

— 卢卡斯·弗朗西斯

我认为流速和表面张力是这里的两个主要因素。当您从高流量到低流量变化时，您可以在厨房水龙头上看到相同的效果。收缩是显而易见的。

我怀疑低速会使表面张力有更多时间作用和收缩水边界。较高的流量可能倾向于控制表面张力。

一个很好的类比也许是层流中管道内的速度曲线与湍流中的速度曲线有何不同。在湍流中，它肯定更“方形”。

— 好奇
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