Die toroidale Blase

Walters und Davidson (1963) beobachteten, dass die Freisetzung einer Gasmasse in Wasser manchmal eine aufsteigende toroidale Blase erzeugt. Dieses Papier beschäftigt sich mit der Geschichte einer solchen Blase, da zu dem anfänglichen Zeitpunkt die Bewegung überall im Wasser wirbelfrei ist. Die Änderung des Gesamtradius a mit der Zeit kann aus der Gleichung des vertikalen Impulses vorhergesagt werden, und es sollte möglich sein, dieselbe Vorhersage zu treffen, indem man die Rate des Verlusts an kombinierter kinetischer und potenzieller Energie der Rate der viskosen Dissipation gleichsetzt. Dies ist in der Tat der Fall, jedoch nicht bevor erkannt wird, dass in einer viskosen Flüssigkeit die Wirbelstärke kontinuierlich von der Blasenoberfläche diffundiert, was die Wirbelfreiheit der Bewegung zerstört und eine Untersuchung der Verteilung der Wirbelstärke erforderlich macht. Die Impuls-Gleichung hat die gleiche Form wie in einer viskosen Flüssigkeit, aber die Energiegleichung ist erheblich modifiziert. Weitere Ergebnisse umfassen eine Bewertung des Effekts einer hydrostatischen Variation im Blasenvolumen und eine Vorhersage der Zeit, die verstrichen sein wird, bevor die Blase unter dem Einfluss der Oberflächenspannung instabil wird.