为什么淋浴帘会向内鼓起?

简而言之:归咎于热空气、涡旋空气或其它什么
shower curtain billowing while researcher observes its behavior
科学界人士 Jason Schneider

1938年,《大众科学》杂志对这个潮湿的谜团进行了报道:“浴缸淋浴的一个不便是淋浴帘总是倾向于向内吹。” 当时,我们将其归因于空气流动的运动。淋浴产生的热空气倾向于上升。随着热空气的上升,浴缸外面的冷空气会涌入取而代之,从而推向帘子的底部。

这个理论有一个问题:即使是冷水淋浴,帘子也会向内鼓起。我们忽略了什么?可能是淋浴喷头喷出的水流会带着一股空气一起流动,导致喷流周围的压力下降。这种压力下降会为淋浴外的空气创造一个向内涌入的空间。

麻省大学阿默斯特分校机械工程学教授 David Schmidt 决定检验冷水淋浴理论。2001年,他创建了一个浴室的计算机模型——包括淋浴喷头、浴缸和帘杆——并发现淋浴水流会将附近的空气搅成一个“侧向的尘卷风”,这个迷你风暴的眼部区域会形成一个低压区。如果淋浴水流压力足够大,而且帘子足够轻薄,那么外面的空气就会将帘子推向涡旋中心。

这一发现成为当时最先进的淋浴帘物理学——直到2007年。那时,物理教科书作者 Peter Eastwell 发表了一篇论文,描述了他在澳大利亚一家汽车旅馆房间里一次不同寻常的淋浴经历。他能够调节帘子的高度、水温以及淋浴喷头和帘子之间的距离,结果发现,事实上,热水比冷水产生更大的“淋浴帘效应”。

他还注意到,如果你将水流设置得靠近或远离帘子,这种效应就会消失。这与 Schmidt 关于水流带动空气在其身后形成的结论是一致的。

现在轮到 Schmidt 在真实环境中测试他的计算机模型了。不幸的是,他已经决定放弃了。他只是没有时间继续研究这样一个琐碎的问题:“我现在对淋浴帘效应已经够了,”他说。“我妻子开玩笑说,这将是我墓碑上的铭文:‘这里躺着淋浴哥’。”

本文最初发表于《大众科学》2016年3/4月刊

 

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