最近有个问题,就是在倒油的时候,为什么油总是贴着瓶口的外侧走一段呢?很多人为此头疼不已。这个问题引起了很多家庭主妇的注意。咱们不妨来看看科学网博客,作者是北京大学力学系的武际可教授。 油,这个东西啊,是咱们居家过日子少不了的。可是,你说这个油瓶吧,又总是弄得家里到处都是油污。只要倒了油,瓶外头、瓶底下还有放过它的地方,都需要不停地擦抹。要不然啊,油污上面落满了灰尘,再加上油粘性大,时间一长就变稠变硬了,清洁起来更麻烦。 说起这个原因呢,大家都注意到了,不管是往锅里倒还是往别的容器倒的时候,油可不是直接流进去的。仔细看看就会发现,它得先贴着瓶口的外侧走一小段才进去。哪怕只有一毫米这么一点点路也要走一段。其实这一点点路程就是油侵润到瓶子外壁的根源所在。 这个现象不仅在倒油的时候会发生,就连倒饮料、酒这些液体的时候也会遇到呢。不过呢,这些液体过一会儿就蒸发干了,不会造成什么污染。可油就不一样了。你看你把瓶子直立起来的时候,附着在它外壁上的那点儿油就顺着瓶子流到底部了。再加上油对固体表面的附着能力很强呢。 现在咱们就来说说这个问题。为什么“油要贴着瓶口的外侧走一段”呢?其实一般情况下粘性不大的流体啊,在受到无旋外力场作用时流动速度也不是太快的情况下就可以近似看作是无旋流动了。咱们倒油的时候呢,受到重力作用也就是一种无旋力场了。 什么是无旋流动呢?简单来说就是流体微团只做平动不旋转那种状态。要是速度均匀且平行那还好理解点。 但是有时候速度不均匀还有微团不是直线运动这种情况下要实现无旋流动就比较难解释清楚了。 比如图2中的涡旋流动,要想在这个过程中保持无旋状态就需要保证每个微团方向不变。就像图中小方块一样始终长边在水平方向上。 研究表明这种情况下流体微团速度和它到圆心的距离成反比才行呢。 那么倒油时油到了瓶口在重力作用下拐了弯之后呢?它就像是图2涡旋中一个象限一样内部流动快而外部慢。 根据伯努利定律,内部速度大压强小而外部速度小压强大这样内部和外部产生压力差导致液体自然流到压强小的一面去了这就是从瓶子倒出的油为什么要贴着油瓶口外侧走一小段的原因所在。 有人可能会说这个现象主要是表面张力作用导致的吧?其实并不是主要原因呢! 欧阳修有篇文章叫《卖油翁》里提到了这个故事:有个叫康肃公尧咨的人擅长射箭且举世无双啊,自己也因此引以为傲。一次在家里园子里射箭时遇到个卖油翁放下担子站着看他射箭好长时间都不走:“看他射十发中八九发只稍微点点头”。 康肃公问卖油翁:“你也懂射箭?我这射箭技术不错吧?”卖油翁回答:“没什么奥秘,只是手熟而已。”康肃公有些生气了:“你竟敢轻视我的技术!” 卖油翁说:“我就通过酌油来告诉你吧。”他取一个葫芦放在地上把钱币盖在葫芦口上用勺子把油慢慢滴进去钱币孔中却没有沾湿到钱币上卖油翁说:“我也没什么秘密只是手熟而已。”康肃公笑了笑把他打发走了。 文章中说卖油翁倒出的钱并不湿而且准头很高:“拿个葫芦放在地上把钱币盖在葫芦口上用勺子慢慢滴进去钱币孔中却没沾湿”。这里面的油可没从瓶子里直接倒出来而是用勺子这样要想让油不滴出来需要特别训练一般人可做不到。 虽然像卖油翁那样准确掌握准确准头很难做到但是希望减少油瓶外贴边流的油总是能想办法办到的从流体力学知识来分析既然无旋涡旋流动速度和到圆心距离成反比那从油瓶出来的油在离开瓶嘴时流线弯曲越小压力差越小贴在瓶壁上流动越不容易这样在倒油时让出口速度大一些让出口拐弯小一点就不容易贴着瓶壁流。 反之如果出口速度慢流动拐弯大压差大油就越容易贴着瓶壁流这就是人们说的犹犹豫豫慢慢腾腾地倒油就容易倒到外面去了 卖油翁倒油除了准头最重要还是练习掌握速度要拿捏得恰到好处 图3所示茶壶倒茶茶壶嘴让茶在达到之前加速且茶壶口截面积收缩这样出口处流速高水柱弯曲小根据我们之前分析茶就不容易贴着壶嘴滴答到杯子外边去了 图4所示有些家庭已经仿照茶壶改用特制瓶盖使用这个瓶盖能让粘到外壁上的回流进瓶子里这样即使速度慢也不会到处流淌从以上讨论可见懂点流体力学可以帮你倒油干净。 欢迎评论转发~News