結論

(ㄧ)由預前實驗及實驗歸納而知:在液滴的體積固定下

  1. 環形渦流最易在水面上0mm滴落處滴後形成,形成頻率為100%。
  2. 環形渦流受重力、表面張力、黏滯力、升力、形狀阻力、浮力、壓力的影響。但由此公式可提出

達終端速度時

 

V物、ρ、C、A都不變

(#A、#B、#C是常數值,代表一切不可避免的存在變因)

 

若一物體在流體中運動之阻尼、截面積及本身的體積不變時,其下降終端速度和物體的密度成正比()。對液滴而言,不論密度為何在入水的瞬間( < 6/30)即已形成環狀,在液面下2.5公分處呈平穩下降,環形漸漸變大時,測其瞬時速度。若該速度和液滴的密度也有同樣的趨勢時,可以證明環形形變的主要因素都是源自於重力。如圖所示圓點是實驗數據,環形渦流的下降速度隨液體的密度的增大而增加;實線是理論模型

(運用TableCurve,模擬理論運動方程式繪出理論模型,#A、#B、#C是常數值,代表一切不可避免的存在變因),兩者在實驗的範圍內相符合。因此在此階段中環形由小變大的因素,基本上都由重力而來。

  1. 在距離水面的高度5mm0mm的環流外直徑、內直徑、壁高、壁厚的折線圖,可以看出環流外直徑、內直徑、壁高、壁厚是一起做變化的,而且趨勢相似。但在距離水面的高度5mm的環流比較不明顯有這樣的趨勢。距離水面的高度5mm0mm的環流外直徑、內直徑、壁高、壁厚比較, 距離水面的高度0mm的環流外直徑、內直徑、壁高、壁厚較整齊、規則。推得距離水面的高度5mm的環流受到空氣阻力、表面張力所導致這樣結果。
  2. 由實驗推得不同的鹽水密度下,環形渦流的平均放大率、平均速度、環流散逸時間及環流維持時間這四者之間是:平均速度越快,平均放大率會越大,那環流維持環狀的時間也相對越短,而環流散逸時間與環流維持環狀的時間是一樣的。

 

 

未來展望:

繼續研究在不同型態的流場中,如不同密度的流場或不同速度的流場,其環形渦流與流場的關係。

 

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