主题：请教大家一个问题－－水流的串珠现象 -- Ruadong

大概地说，几个重要参数包括液体本身的性质如表面张力系数，粘滞系数，密度；以及外界参数比如流速，界面大小，水柱高度（在什么地方用手接住）等等。最重要的active factor是表面张力。

插一句，如果对表面张力不熟悉，简单来说它就是液体的一种属性：总是倾向于缩小其表面积（理想情况下球体表面积最小，圆柱比方柱小），这也是为什么水从龙头流出时总是形成圆柱而不是方柱或其他形状的原因。注意表面张力的方向是和液体表面平行的，所以随着液体表面形状的改变而改变。它会产生“横向”的力，是水珠形成的根本原因。

以自来水龙头放出来的水柱为例，需要满足几个方面的条件（换言之就是几个相关的重要因素）才能观察到这个串珠现象：

1.开始要形成水柱。这其实是水在水塔压力和重力的作用下自行流出（只考虑水从上往下流的情况），比较合理的模型是认为水流的加速度恒定，从而流速是类似自由落体那样从零开始线性增加的。而总的流量可以认为恒定（由龙头大小控制），于是越往下水流的速度越大，横截面积越小，从而表面张力越大。这就要求用手接的高度要合适。太低了水柱自己就断裂开（表面张力太大以至于把水柱掐断形成水珠）。另外一点是水龙头的横截面积不能太大，否则横向就容易分裂而不是一条细细的水柱（横向分裂问题比较复杂不容易分析，这里略过）。

2.好，现在我们已经有了一条粗细合适的连续水柱，我们也在合适的高度接住了它，这时会发生什么变化呢？显然，水柱的底端就会形成一个封闭端面，而这个端面的形成使最底端的水形状发生变化，从而改变了它的表面积，从而表面张力发挥作用，使最下面的部分形成球状，最下面的水珠就形成了。而这个水珠又使得它上面的水底端形状发生改变，从而又形成一个水珠。以此类推，就会有一串水珠出现了。注意这里的另一个假设是基本忽略了水的流动（假设流速足够慢）。

3.如果这时候拿开手指，珠串的最低端又变成了开发表面，于是整个珠串在铅垂方向没有外力限制，表面张力的作用只能使得水在横截面方向保持面积最小，在铅垂方向则是加速下流，又会恢复成圆柱状水流了。

真正写出来才觉得挂一漏万，词不达意，希望大概意思说清楚了。如果有错误还请房价赐教。