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冰石笋的形状研究

流体动力学 2024-12-11 v1

摘要

本文通过实验研究了在冷却基底(50-50^{\circ}C 至 140-140^{\circ}C)上通过撞击液滴凝固形成的冰石笋的生长过程。研究表明,对于任何基底温度和液滴排放速率的组合,都存在一个临界高度,超过该高度后,未冻结的水会在石笋尖端积聚、滴落并形成指状结构,从而使石笋呈现星形。分别通过斯特凡问题和质量标度论证讨论了石笋的垂直生长和径向生长。最后,提出了一个相图,展示了石笋纵横比随主要控制参数的变化关系。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.07654,
  title  = {On the shape of ice stalagmites},
  author = {Daniel Papa and Christophe Josserand and Caroline Cohen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.07654},
  year   = {2024}
}