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《探索》杂志:肉眼看不见的气体湍流照片

发布时间:2017-12-03 阅读:

  “发现”杂志:肉眼看不见的气体湍流照片

  北京时间9月11日消息据美国“发现”杂志报道,动荡是一种自然现象,只要空气中会出现动荡。但是,虽然动荡不安,但肉眼难以看清。在接下来的10张照片中,读者可以看到动荡的外观,看不见的“隐形”。 1.三维湍流图像:三维湍流(来源:劳伦斯伯克利国家实验室)对于绝大多数人来说,动荡无疑是一个讨厌的敌人,这是它使飞行之旅“胃下沉的时间”。但是对于研究人员来说,湍流是包括所有液体和气体在内的移动物质变成暴力和混淆的相互作用的地方。这是一个动荡的3D图片。对于湍流的原始数据,很难理解除抽象数字以外的任何内容。为了方便人们对动荡的视觉印象,科学家们使用轮廓来展现他们的形状,比如我们在图片中看到的紫色版本。 2.剪切速度图像(图片:明尼苏达大学)当不同密度的气体以相对较高的速度移动时,羽流会形成完全紊流。在这幅图中,一种气体比另一种气体密度高2.5倍,当相对运动速度为380英里/小时(约611公里/小时)时变得湍流。弗吉尼亚理工大学机械工程副教授Danesh Tafti说:“除了一定的移动速度,所有的气体流动都变得不稳定,它们会波动并形成湍流。” (图源ANSYS)许多开发类香波产品的公司正在使用模拟来观察头发和香波产品在空气流中飘动的时间以及它们如何与水,灰尘和其他因素发生反应。为了创造完美的吹风效果,电脑模拟所需的时间绝对超出我们的想象。 4.拍摄时刻图片:4.jpg拍摄时刻(资料来源:ANSYS)在空中,高尔夫球的前端压力比背面高得多,从而导致阻力增加并降低了着陆距离,这是为什么会造成凹痕高尔夫球的表面?凹痕允许气体湍流与球接触更紧密,产生气体涡旋,减少阻力并延长着陆距离。 5.混合气体图片:5.jpg混合气体(来源:明尼苏达大学)这些五彩缤纷的漩涡显示了两种不同气体的出现,这三种气体混合在一起,密度与下面的气体一样密集。在这两种气体不稳定的界面上,最初的小规模扰动迅速变得剧烈。这个测试帮助我们了解恒星内部的对流。 6.磁场图像:6.jpg由恒星的磁场引起的湍流(来源:劳伦斯伯克利国家实验室)湍流也在新星的诞生中起着至关重要的作用。在这幅图中我们可以看到,气体和其他物质在新生恒星周围的一个圆盘上形成了一个漩涡,但是恒星的磁场会引起湍流,将物质从圆盘中敲出并进入中心位置。这种磁场湍流的模拟是由芝加哥大学创建的。

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