球状物体在漏斗形边界流场中的动态稳定状态

摘要

从漏斗小口向其中吹气,可以让轻质小球吸附在漏斗口处.从物理上来说,这是球形物体在一漏斗形流场中的动态稳定悬浮过程.在小球与漏斗发生轻微碰撞时,把空气看作粘度可忽略不可被压缩的理想流体模型,利用COMSOL瞬态模拟真实流场,绘出小球受气压梯度力随球大小、风速大小的变化图象,并简化理论给出小球的悬浮条件.在此基础上,设计实验探究了小球直径、漏斗口直径、风速对小球稳定程度的影响.