流体悬浮及其稳定性探究

• 作者: 刘铠铭 周亚杰 赵述敏 王红理
• 来源期刊: 物理实验
• 关键词: 轻质物体 自由射流柱 悬浮高度 稳态转动速度 稳定性
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 学生园地|Scope of Student
• 页码范围: 46-53,58
• 页数: 9页
• 分类号: O351.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.19655/j.cnki.1005-4642.2021.03.010

摘要

研究了圆柱体、球体在射流柱中悬浮的现象,使用N-S方程、边界层理论等,对圆柱体侧面绕流建立模型,用数值计算的方法求解水流绕流和空气绕流的速度场,求解压强梯度力和黏滞力矩,建立平衡方程求解出物体的稳定悬浮高度和稳态转动速度.结果表明:物体的悬浮高度和稳态转动速度均与圆柱体直径近似呈二次函数关系.通过控制变量法,探究悬浮物体的稳定性,发现其受到物体厚度、直径、形状多个因素的影响.