Zeitschrift für Fernerkundung und GIS

Abstrakt

Einfluss von Geschwindigkeit und Dichte auf die Aufprallkraft beim Eindringen von Wasser in eine Kugel

Thomas Shepard, John Abraham, Dillon Schwalbach, Seamus Kane, David Siglin und Teegan Harrington

Es wurde eine sorgfältige experimentelle Untersuchung durchgeführt, um die Aufprallkräfte auf eine Kugel zu quantifizieren, die von einer Luftregion in eine Wasserregion übergeht. Die Experimente ermöglichten Änderungen an einer Vielzahl von Parametern, einschließlich der Aufprallgeschwindigkeit, der Kugeldichte und der Oberflächenbenetzbarkeit. Neben der Quantifizierung der Aufprallkraft ermöglichten die Ergebnisse eine qualitative Diskussion des Unterschieds im Flüssigkeitsströmungsverhalten in der Nähe der Kugel. Es wurde festgestellt, dass die Parameter, insbesondere die Kugeldichte, bestimmen, ob der angrenzende Lufthohlraum quasistatisch oder tiefversiegelt sein würde. Die Entdimensionierung der Eingangsparameter zeigt, dass es eine singuläre Beziehung gibt, die eine Quantifizierung des durchschnittlichen Kraftkoeffizienten bis zum Zeitpunkt der Hohlraumabschnürung ermöglicht. Schließlich wurde festgestellt, dass die Bildung quasistatischer Hohlräume im Vergleich zu den tiefversiegelten Fällen zu größeren Aufprallkräften führte. Der Unterschied dieser Kraftkoeffizienten hing nicht vom dimensionslosen Parameter ab.