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为什么水龙头放出的水流,有的是很聚拢,有的是散开的?

对水流发散的水龙头,有什么改进的办法?
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22 个回答

谢邀,这个问题不了解,但是我看过一个类似的问题。

原文链接:

科学网—水流:无色vs.白色,连续vs.断续【图文并茂的科普/悟理文】


先说水龙头开小时流出的低速水流。

低速从水龙头流出,连续、完整的水流里面几乎没有气泡或杂质,这时候的水流更像是一根玻璃棒,是无色透明的。此时由于表面张力的作用,能够维持一个完整而平滑的气-水界面



再说水龙头开大后的高速水流

水龙头开大以后,从水龙头喷出的是较高速的水流(速度的高低,和当地水压、管道情况以及水龙头的口径有关)。这时,在管道中和出口处流出的水流会由于不同 位置的流速存在较大差异,其中靠近水流中心轴线处流速高,靠近管壁处由于管壁的粘滞阻力而流速偏低。管路中的流动可能就不再是平缓的层流,而有可能出现湍 流现象,此时可以出现局部的径向速度。水流出水龙头时,由于存在局部径向速度可能导致气-水 界面出现起伏波动,加上水与水龙头之间的作用力的影响,所以此时的水流表面不再是平滑的,而出现很多凸凹不平的变化。此时即使水流内部没有气泡和杂质,水 流的表面也变成了压花玻璃的样子,透光性变差了。如果流速再高些,水的横向速度大到足以摆脱表面张力束缚脱离出去的程度,则会在水流的边缘甚至内部都出现 很多水滴,这些水滴与空气混杂在一起,出现了大量的气-液界面,光在这些界面处发生强烈的散射、反射和折射,方向发生改变,人就再无法透过水流看到对面的景物了,于是水流变得不再透明。



因为此时的光照环境通常是各个方向比较均匀白光(自然光),此时虽然有散射、反射和折射,但光色(光谱)却并没有明显的变化,因为光照的均匀性(角度随机)足以让色散效应被平均掉。除非有方向确定的强光照射,否则我们看不到彩虹。

水龙头流出的水流,最初阶段是连续的,但继续流下去就会变得断断续续。这是因为,在重力的作用下,下落的水会不断被加速,这样后面刚刚流出的水与前面流 出较长时间的水的竖直方向的速度就会存在越来越大的差异,在这种速度差很小时,水流会靠着表面张力的约束,通过自动改变水柱的截面大小来适应速度差,当速 度差很大时,表面张力也HOLD不住了,前端就会断裂,出现一个个的球形水珠。

编辑于 2018-03-11 15:38

装一个起泡器

发布于 2016-06-21 17:20

现在的水龙头,口子上都有一个网状物,通过阻挡,降低水的流速,。

作用一:节水,单位时间通过龙头的水变少了嘛;

作用二:防止因水流速过快而飞溅;

作用三:过滤较大杂质,这项我不太认同。能被那网挡住的杂质,也很快就堵塞水龙头了。

发布于 2013-10-03 21:04

扔砖。

有的水龙头你可以摸摸出水口,里面有圆形塑料片可以调。

发布于 2013-10-03 20:58

@曹彦

点赞吧,楼主想知道就是起泡器~让水流中加入空气降低质量从而使水柔和不冲撞~

发布于 2013-10-07 21:01

知乎能人这么多,难道就没有一个人知道起泡器这个东西吗?

其实就是这么简单一个东西。




几块钱的一个小东西,原理一看就能明白。

发布于 2013-10-04 00:48

谢邀,不过说实话这个问题看起来总觉得怪怪的。。。。。。。

看情况的啦,一般来说,我们假设水龙头的质量是过关的,就是内部不会有什么渣滓啊破裂断口之类的额外需要考虑的情况。

那么影响出口水流的就两个条件:水流速度与水龙头直径。

流速快,容易散开,直径太大,也容易散开。

至于改进方法,那大概除了耐心点放水,就没有了。

或者,自己动手,把水龙头嘴部改改形状加条管子之类的。

还是换个水龙头吧,,,,,,,,

发布于 2013-10-03 21:05

没人说柯拿效应?

发布于 2013-10-04 14:05

雷诺数(Reynolds number)一种可用来表征流体流动情况的无量纲数。Re=ρvd/μ,其中v、ρ、μ分别为流体的流速、密度与黏性系数,d为一特征长度。

这个值就是层流紊流分界点。管径和管内介质不变,速度变大,自然会变紊流

发布于 2016-04-24 13:28

好吧。看了这么多回答。只有

@万里云

说到点上了。

楼主问的问题实质上是Plateau-Rayleigh instability。美国自然科学基金做过一套流体力学的视频,第十五期是讲流动失稳的,其中专门做了楼主描述的试验。如果感兴趣,并且能上youtube的,可以去看这个视频:

youtube.com/watch?

简单的讲,这里对于水流来讲,水气交界面的表面张力是觉得流动形态的主要作用力。我们都知道物体能量越低越稳定。表面张力对应的是表面能(surface energy)。 在水流的半径足够细的条件下,水珠的表面积要小于水柱的表面积。即就是说,水珠的能量要低于相应的水柱的能量。当然水柱会自发的变成一个个小水珠了。对于给定的流质,当水柱的半径小于一个临界值时会发生失稳。也就是当你把水龙头开小了,会看到小水珠的产生。如果想理论分析这个临界半径,请看锁志刚老师有专门讲解PR instability的讲义:

imechanica.org/files/L0

需要指出的是这个现象跟粘性,或者雷诺数没有太大的关系。你倒水或是倒蜂蜜,都可以发现这个失稳现象。所以

@西诺达

所说的湍流并不能解释这里的流体失稳。

编辑于 2014-06-10 06:44

散开和聚拢的最大原因应该是水流大小。 水流小一些自然就聚拢了。

散开时,也可能是水龙头出口处有异物,比如沙粒或锈。

改进的办法,可以加装一个净水嘴,或者加一个软管。

最好的办法当然是换水龙头。

编辑于 2015-11-21 00:11

徐老师的图文并茂已经讲的很好了,按流体力学的的名词,前一种叫层流,后一种叫紊流,两者的区别是雷诺数不同,随着水龙头的开大,水的流速加快,水由最初的层流可以转变成紊流,而雷诺数是和流体的粘滞系数以及管道管径有关,一般管径越大,层流就越容易转化成紊流,也就是说你换一个口径小的水龙头就行,而且小口的水龙头更节水。

楼上还有筒纸提到的起泡器也是一种节水型龙头配件,主要是让水和空气充分混合,减缓水的飞溅作用,当然水与空气混合流速也慢,粘滞系数也提高,也能使水流平稳。

发布于 2013-10-04 01:46

参见医学术语“尿分叉”……

发布于 2013-10-04 20:43

跟水流的速度及水压及水龙头结构有关,打一不恰当比喻,同一个JJ为什么撒出来的尿 有时候是很聚拢,有时候是散开的。

发布于 2013-10-07 11:07

主要与你家水压有关吧。 你家水压如何

发布于 2016-09-01 11:57