人造云/烟圈/烟泡/烟炮/大炮烟圈--科技馆展品展项方案
科学原理
气体漩涡
漩涡有时被称为漩涡。它指的是一种流动现象，即半径非常小的圆柱体在静止的流体中旋转，使周围的流体做圆周运动。一般来说，在旋涡内部有一个密集的旋涡区域，称为涡核，它的运动类似于刚体旋转。在它外面，流体的圆周速度与半径成正比；在它的内部，它与直径的一半成正比，在涡流中心的圆周速度为零。涡是涡流的一种形式，是指在湍流运动中各种大小的不均匀和不规则的涡流。它的大小与整个湍流的广泛扩散的大小相同，例如，在湍流边界层中，最大的涡旋与边界层的厚度大小相同；越小，动量交换的分子粘度就越小。在湍流运动中，由于涡流的相互拉伸机制，涡流从大的变化到各种尺寸的稍小和更小的涡流。涡流的旋转能量随后从大涡流转移到小涡流，然后转移到小涡流，直到最小涡流上的粘性应力直接将旋转动能转化为热能并耗散掉。
展项描述
展项设计成一个中央有圆形喷气口的展台型装置，喷气口周边一圈是可按压的 弹性台面，台面下藏有触动按钮和烟雾机。
在操作时，多位参与者可同时用力拍按弹性台面，触发烟雾机启动，烟雾气体 从台面下狭小的空间猛然喷出，就会形成一个内部气流旋转速度很快的气体涡 旋，从而从喷气口中吐出蘑菇状的烟雾云朵。
表现形式
机械互动
操作说明
1.参与者拍按台面；
2.观看喷气口中产生的烟雾云朵；
3.重复拍按台面，比较拍按时用力大小不同对所形成的烟雾云朵有什么影响； 结束体验，离开展品。
知识拓展
虽然人们说吸烟有害健康，但孩子们仍然很兴奋地想要打败成年人吸烟时吐出的漂亮烟圈，就像他们打败西方圈子里吹出来的肥皂泡一样。
这些美丽的烟圈是如何形成的？你可以按展品上的开始按钮。当有水汽时，你可以用手按下标志，看到美丽的烟圈向上旋转。这到底是怎么回事？
烟圈形成的本质是空气的圆形涡流限制了烟雾颗粒(香烟的固体颗粒或干冰的小珠粒等)在圆形区域内。
当烟雾颗粒与空气一起快速通过圆孔时，由于圆孔出口周围的空气是静止的，从圆孔流出的空气-颗粒混合物将拉动周围静止的空气，从而形成从孔的边缘向外向内旋转的涡流。这也可以理解为伯努利原理——，即流体流动的压力降低，并且具有高周边压力的静态空气被添加到具有低压力的区域，从而形成涡流。这个旋涡分布在圆孔周围，形成一个环并向上运动。
这个环形旋涡使其中的烟雾颗粒不能以同样的速度扩散到周围的空气中，也就是说，它们被旋涡所束缚，从而形成我们所看到的烟圈。
在气流的推动下，烟圈会慢慢上升，烟圈中粒子的运动速度也会降低，漩涡的束缚能力也会降低，所以随着烟圈的上升，烟雾会逐渐扩散直至消失。
视频演示
