气泡在波浪中运动的实验研究

摘要

本文对气泡在波浪中的运动进行了实验研究,得到了气泡在波浪中运动的平均上升速度及上升运动轨迹,并同理论进行了比较。发现当气泡直径小于1mm时,气泡在波浪中的平均上升速度与静水中的稳定上升速度基本一致,波浪的影响很小,且是随机的。当气泡直径大于1mm时,气泡在波浪中的平均上升速度不再随直径增大而增大,而是趋向于某一定值。这与气泡在静水中稳定上升速度的变化趋势是一致的。当气泡直径小于1mm且气泡到液面的距离大于波高时,实验和理论符合得很好。当气泡上升到液面附近,气泡到液面的距离和波高为同一量级时,由于自由面的影响,理论和实验有一定差别。