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小硬盘、锥体或任何东西的水入口

流体动力学 2025-11-03 v1

摘要

固体和液体身体的水入口问题已研究百年之久,研究人员对气体充填空腔坍缩时出现的不同行为进行了各种分类。尽管已描述了四种主要的空腔坍缩模式,但对于其他入口体,仅有部分模式被观察到,针对小硬币的比例尺并不适用于所有入口体类型。在本文中,我们创建了一个统一的比例尺,用于预测各种入口类型的空腔坍缩模式、坍缩时间和坍缩深度。该比例尺基于向下空腔速度和有效直径,这一有效直径考虑了入口体的阻力系数。我们测试的入口体包括致密实心球体、硬盘、锥体,以及连续液态喷流和滴落流。我们将所有这些入口类型和行为的数据绘制在一起,坍缩效果良好。我们的结果表明,入口体的水动力特性,而非其几何形状,决定了空腔的整体行为。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.27622,
  title  = {Water entry of small disks, cones, or anything},
  author = {W. Muneo Okiishi and Caleb Becker and Jesse Belden and Aren Hellum and Nathan B. Speirs},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.27622},
  year   = {2025}
}

备注

12 pages, 5 figures