有时迅速关门或者关抽屉在即将要关上的时候会感觉阻力突然增强了,而且可能还会伴随风声,求原因,如果是密闭空间内气体被压出造成的话,门的现象又如何解释?
答:
naive的想法是,在密闭空间关门,门在关上的过程中将空间里一部分气体排出至屋外,导致屋内气压降低,在门将要关上的时候内外气压差将对门产生阻力。
不过更有意思的现象是,如果门的质量较小,房间的密闭性较好,这种情况下貌似我们无论用多大力气摔门,门都不会砰的一声关上。在门将要关上的一瞬间,在门与门框的缝隙处将产生巨大的气流,阻碍门进一步闭合,仿佛门是撞在了非牛顿流体上,瞬间停止运动,甚至可能被反弹回来。当然当门的质量足够大时,例如当门的质量趋于无穷时,可以想象缝隙处产生的气流并不足以抵消门的惯性,这时门仍然会关上。下面展示了一组模拟密闭空间中关门时,房间内的气流变化的图片。

注入的六氟化硫气体在关门时的浓度分布和速度分布。模拟的总时间T=8s,(a)-(c)位于T=4.5s,(d)-(f)位于T=7.9s。
可以发现在门将要关上的瞬间,确实有强大的气流从门与门框的狭小缝隙中流过,正是这股气流使得运动的门被迅速逼停。
参考资料:
[1] Chang L, Zhang X, Wang S, Gao J, Control Room Contaminant Inleakage Produced by Door Opening and Closing: Dynamic Simulation and Experiments, Building and Environment (2016), doi: 10.1016/j.buildenv.2015.12.013.
by John Watson
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