摘 要：在一个以恒定角速度旋转的容器中，其中溶剂与容器不发生相对运动，容器中固体溶质的溶解与常温静置溶解条件相同。在一个模拟洗衣机正转反转的容器中，涡流形成的原因主要是溶剂和容器壁之间摩擦力产生的沿切线方向的加速度，但容器的正反转抵消了这一加速度。故容器中沉淀的固体溶质的主要溶解方式除了分子布朗运动外为溶剂和溶质相对运动时产生的摩擦力。溶质溶解的速度与溶剂体积并无明显相关性。在溶剂中插入一根T字型搅拌棒并使其以恒定的角速度旋转使溶液中形成一个强迫涡，溶解速度与溶剂体积并无明显相关性，溶解速度与搅拌棒T字型头部具容器底部距离成反比。

关键词：流体力学；涡流；溶解

Abstract： In a container spinning at a constant angular velocity， relative motion doesnt occur between the solvent and the container. The dissolution conditions stay the same as those at the room temperature. In a container which simulates the clockwise and the anticlockwise spinning of a vortex is the acceleration produced by the friction between the solvent and the wall of the container. However， the clockwise and the anticlockwise spinning offset this acceleration. In addition to the Brownian motion of molecular， the deposited solids dissolves mainly by the friction generated by the relative movement between the solvent and the solute. Inserting a T-shaped stirrer and then making it spin at a constant angular velocity will create a force vortex.But the dissolving speed of the solute does not have clear connection with the volume of solvent. But the distance of the tip of the T-shaped stirrer from the bottom of the container is inversely proportional to the dissolving speed of the solute.

Key words： Fluid mechanics； Eddy current； Dissolution

一、引言

溶質的溶解主要是因为物体分子间的布朗运动，而溶解速度与布朗运动的剧烈程度息息相关。流体力学是研究流体在各种力作用下的平衡和机械运动规律及其在工程实际应用的一门学科[1]。国内外的相关研究成果已经应用在豆浆机、搅拌器等厨房料理机器上，如果能结合流体力学的知识对溶质在溶剂中的溶解进行研究，或许会有新的发现。这一项研究有助于开发更优化的管道清洗方案提高工厂的工业生产效率。

二、研究内容

（一）匀角速度旋转状态下溶质溶解速度的研究

1.实验方法

本试验研究采用控制变量法，实验分为两组：第一组实验以水的溶剂体积为变量，研究溶质固体粉末状Nacl的溶解时间与溶剂体积的相关关系，第二组为常温溶质溶剂量都相同的静置溶解的对照组。……