一位叫做大头猫咪的网友发来一段视频,是他家阳台上有一根水管子,时不时发出呜呜的鸣叫声。网友不胜其烦,不断调整水管位置,但鸣叫声暂停片刻又会出现,这让网友非常费解。而另外一位网友家的水龙头也有同样的情况, 一整天就这样叫叫叫叫叫。水管的鸣叫声,其实是其中的水流冲击管道转折处或阀门,形成了管道公正。 比如网友家阳台上的水管,其中的水流在到达转折处时,由于受到阻挡,流速变慢,形成了一处稳定的压力升高区域。但如果管道中的流量突然增加,就会让到达转折处的水突然加速冲击管壁,造成此 处本来平稳的水压出现了一个波峰,形成一道水中的球面压力波。他的波面和运动方向垂直,以水的声速向水流来向运动,造成波面扫过的水压力跟着升高,形成一段跟着波面运动的高压区。由于管道里的水总量是一定的, 因此这段高压区中多出来的水只能来自于后面的一段水,所以 u 在后面形成了一段跟着运动的低压区。结果波面运动时,转折处的水压会突然提高,又突然减小,制造了一道球面的膨胀波, 正好在高低压段的界面上同步向前运动。这又造成膨胀波后的水压更低,将其中的水向后段挤压,于是在后面又虚上了一段高压区,导致转折处水压又从低升高,再次 形成了压力波,最终变成了压力波和膨胀波交替出现同步前进的套娃。如此一来,管道的转折处就会由于高压和低压区的交替出现而受到震动,同时波面到达管子另一端的转折处时, 交替变化的压力有再次让管道震动。一旦震动的频率和管道的固有频率藕合,政府就会加剧 在空气中制造刺耳的声波。更常见的情况是关小水龙头时,由于水流突然被水龙头的阀门阻挡,造成阀门处的水压并不是平稳增加,而是形成了和管道转折处相同的波峰, 于是也制造了一道压力波,导致阀门处如法炮制,形成一系列交替的压力波和膨胀波。所以水龙头同样受到了水压的交替 变化,因而震动起来,出现尖叫声。消除这种噪音唯一的办法就是避免阀门或管道转折处水流冲击的速度突然变化,从而抑制压力波的出现。如果是管道发出笑叫声,则可在上面装个阀门,通过改变流量来消除共振。 对水龙头来说,同样可通过阀门来微调流量,使压力波和膨胀波的间距改变,从而控制了水压浇变的频率。这带来了一个好处。 对有音乐天赋的人来说,在水龙头笑叫时进行微调,可在一定范围内改变笑叫的音调,最终能变成一首优美的乐曲。