流體力學(xué)中相似準(zhǔn)則的內(nèi)容是將流動(dòng)的基本方程無量綱化或根據(jù)π定理推導(dǎo)出相似準(zhǔn)則。但是,對于特定的流動(dòng),或者流動(dòng)的特定方面,通常只有一兩個(gè)相似的準(zhǔn)則起主導(dǎo)作用,比如粘性流中的雷諾數(shù),可壓縮流中的馬赫數(shù),實(shí)際流動(dòng)總是受到許多物理效應(yīng)的限制,因此可以推導(dǎo)出許多類似的準(zhǔn)則。
Part 1:雨的形成不同于棉花在篩子上的形成。篩子上的棉花可以流出水,是直接從棉花的縫隙里流出來的液態(tài)水。即使有了篩子的作用,在表面張力的作用下,篩子的下表面實(shí)際上接近一個(gè)完整的水面。一旦水開始從它上面落下,周圍的水膜就會聚集在一起,在張力的作用下沿著它的軌跡落下,形成水柱。在云變成雨之前,它首先形成云滴。云滴是由凝結(jié)核周圍的水汽凝結(jié)而成的,它們之間像棉花中的水一樣沒有水力聯(lián)系,可以認(rèn)為是獨(dú)立的個(gè)體,所以當(dāng)它們超重開始下落時(shí),不會被水力聯(lián)系束縛。
第一個(gè)回答有道理。你的篩子不夠高。在雨形成的過程中,雨滴不可避免地會相互碰撞,合并成大雨滴,這就是所謂的碰撞。具體過程比較復(fù)雜,就不贅述了。但大雨滴的形成是有限度的,不可能無限擴(kuò)大,更不可能變成水柱。因?yàn)樵谙侣溥^程中,雨滴越大,受到空氣阻力和氣壓變化的擾動(dòng)越嚴(yán)重,結(jié)構(gòu)越不穩(wěn)定,越容易解體。當(dāng)水滴半徑增大到23mm時(shí),水分子之間的引力就很難維持,在下落的過程中很容易被氣流的沖擊而分裂。
2、流體力學(xué)相似準(zhǔn)數(shù)的內(nèi)容如果流動(dòng)的基本方程是無量綱的或者根據(jù)π定理,可以導(dǎo)出類似的判據(jù)。實(shí)際流動(dòng)總是受到許多物理效應(yīng)的限制,因此可以推導(dǎo)出許多類似的準(zhǔn)則,但是,對于特定的流動(dòng),或者流動(dòng)的特定方面,通常只有一兩個(gè)相似的準(zhǔn)則起主導(dǎo)作用,比如粘性流中的雷諾數(shù),可壓縮流中的馬赫數(shù)。流體力學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究主要采用相似實(shí)驗(yàn)的方法,需要確定哪些相似準(zhǔn)則在實(shí)驗(yàn)中起作用,哪些是主要的,主要的相似準(zhǔn)則應(yīng)與實(shí)際流動(dòng)中的相似準(zhǔn)則保持相等。