美国物理研究所 可视化轮胎沟槽中水流的实验装置，以及一些样本结果
荣誉:谢尔盖·西蒙斯 当车辆在潮湿或被水淹没的道路上行驶时，轮胎前方会积聚水，并产生升力
在一种被称为滑水的现象中，这种力可以变得足够大，以将车辆抬离地面
在《流体物理学》中，来自CNRS大学、里昂大学和米其林集团的科学家使用激光成像技术来研究轮胎沟槽前和沟槽中的水流
为了防止打滑，选择胎面设计来排出轮胎前部的水，而不降低其附着在路面上的能力
很少有关于水通过轮胎沟槽运动的定量实验研究，因此对这些情况下的准确流动模式知之甚少
之前发表的唯一一篇报道轮胎沟槽定量速度测量的文章是用高速照相机完成的，并且使用小米种子作为水示踪剂
种子约为1
然而，5毫米的直径提供了较差的对比度，因此凹槽内的速度信息不能用于流动分析
目前，对水上滑行的研究使用了一个测试轨道，该轨道装有一个嵌入地面的透明窗口
上面的区域被淹没了，用高速摄像机观察到轮胎从车窗上滚过
研究人员开发了一种更复杂的方法，包括荧光种子粒子来可视化流动，并使用一片激光来照亮该区域
荧光粒子的直径只有35微米，大约是人类头发厚度的一半，密度接近水
“凹槽内流动的第一个显著特征是白色细长细丝或柱状物的存在，”作者达米恩·卡布特说
“这表明存在气相，可能是气泡或气穴
" 凹槽中有两相，液体和气体，这使得分析变得复杂
研究人员在一些凹槽中发现了漩涡和气泡
作者表明，凹槽内的涡流数量与凹槽的宽度与高度之比有关
“一种涡流产生机制可能与轮胎花纹尖锐边缘周围的气流有关
这种效应类似于在气动升力中观察到的三角翼，”卡布特说
当距离和速度适当放大时，发现凹槽中的流动结构对于增加车辆速度是相似的
这可能会对水上滑行产生影响
卡布特说，需要做更多的工作来理解涡流的形成和凹槽中气泡的作用
他们开发的实验装置将对今后的工作有很大的帮助
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