研究实践
腔体内涡旋结构稳定性初步研究
----第三十届江苏省青少年科技创新大赛 中学科技创新成果项目
| 项目编号 | 学科分类 | 竞赛组别 | 项目类型 | 代表队 | 关键词 |
| PA193028 | 物理与天文学 | 高中组 | 个人项目 | 江苏 | 温差 声波 稳定性 涡旋 |
项目简介：
前人在研究声流引起的气体中的涡旋结构时发现，当垂直于声波传播方向的两个侧壁没有温差时，腔体内的涡旋呈对称排列；当两个侧壁有温差时，温度高一侧的涡旋会随着温度的升高而膨胀，挤压温度低一侧的涡旋直至将它吞噬掉。本项目的目的就是想探究在液体中是否也会有此现象。
我们利用光刻在铌酸锂压电基片上的叉指换能器激发声表面波，将声表面波斜入射到液体中激发声流形成涡旋。为了让两侧产生温差，我们将腔体一侧保持为室温，另一侧用金属盒装满热水紧贴其壁面给其升温，以保证腔体的两个侧面有温差，从而观察此温差对涡旋结构的影响。
我们发现，当两侧壁面温度相同时，腔体内的液体中确实出现了一对对称涡旋；当我们将装满热水的铁皮盒紧贴一侧壁面给其升温时，我们发现这侧的涡旋增大，另一侧的涡旋减小。
可见，温差对声流引起的涡旋结构的影响不仅适用于气体中的涡旋，液体中的涡旋也同样适用。