全國中小學科展

沃辛頓射流控制術-不對稱邊界的影響

科展類別

全國中小學科展作品

屆次

第65屆--民國114年

科別

物理科

得獎情形

第二名

學校名稱

臺中市立大業國民中學

指導老師

蔡昇益

作者

郭芷彤;黃于恩

關鍵字

沃辛頓射流、表面張力、空蝕現象

摘要或動機

  沃辛頓射流是指物體掉入液體中後,在液體下形成空腔,經由表面張力的作用,空腔收縮並向上噴射的水流。瞭解射流機制與抑制射流引發的噴濺,在機械潤滑與公衛領域是重要的課題。本研究透過空腔與容器的交互作用,影響射流的形成空腔形變會改變表面張力的合力方向,使得局部收縮速率不同,進而影響射流的高度與方向。透過改變空腔兩側形變的程度,我們可以有效控制射流偏移方向,本研究進一步透過自製頂針,讓空腔局部變形,藉此產生射流偏移,證實張力波並非射流偏移的主要因素。本研究的成果,為射流的 研究提供一個新的觀點:空腔弧度大小決定收縮速率與方向,未來可藉此影響空腔收縮,協助科學家降低空蝕現象對機械的破壞。

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