空化及空泡动力学(cavitation a ...分享 http://blog.sciencenet.cn/u/upflyzhang 张宇宁的空化和空泡动力学博客 (Blog of Yuning Zhang for cavitation and bubble dynamics)

博文

趣说空泡(7):依靠空化效应捕食的海洋生物 精选

已有 6022 次阅读 2011-3-11 01:43 |个人分类:趣说空泡|系统分类:科普集锦|关键词:枪虾,空泡动力学| 空泡动力学, 枪虾

注:本文为作者原创,如需转载,请注明出处。http://bbs.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=352862&do=blog&quickforward=1&id=420985

 

依靠空化效应捕食的海洋生物

张宇宁

英国华威大学工程系

 

近些年来,空化效应的应用引起了人们的广泛关注。但你可曾想到有一种海洋生物很早就开始利用这种效应来捕食?这种生物就是我们今天要介绍的枪虾(英文名Alpheus heterochaelissnapping shrimppistol shrimp)。它颜色呈泥绿色,拥有一对一大一小的螯(见图一和图二)。身长仅有约5厘米的枪虾却拥有长达2.5厘米的巨螯。枪虾之所以得名是因为枪虾猎食时会将巨螯迅速合上,喷射出一道速度很快的水流,同时伴有犹如开枪一般的巨大声响,有时候这些声响竟高达210分贝,同时伴有发光的现象。在自然界中,枪虾可以说是利用空化效应最为炉火纯青的生物。

 

近年来,随着高速摄影的普及,科学家对枪虾进行了更为细致的定量研究。研究发现枪虾喷出的水流的前端速度高达32m/s115.2千米每小时),如此高速的水流将在局部产生低压区,从而促进空泡的生长。当水压恢复正常时,气泡发生溃灭并发出“啪嗒啪嗒”的声音,这也就是人们通常听到的巨大声响。根据空泡溃灭发出的光推算,溃灭时空泡内部的温度至少有5000K。如此高的温度难怪会伴随着发光现象,研究人员有趣的将其命名为虾光现象(shrimpoluminescence)。枪虾发出的光存在的时间非常短,比较高的强度只维持有十几纳秒。研究人员还采用了空泡动力学的方程(Keller方程,由美国应用数学家Keller1956年推导出来)对枪虾产生的空泡进行了计算,结果发现实验数据和计算结果吻合的非常好。

 

补充:枪虾捕食的视频见http://www.youtube.com/watch?v=eKPrGxB1Kzc

 

2011310日于考文垂

 

 

图一 枪虾

 

 

 

图二 枪虾的巨鳌


延伸阅读



http://blog.sciencenet.cn/blog-352862-420985.html

上一篇:趣说空泡(8):为什么海豚不能游太快?
下一篇:趣说空泡(3):为什么鲸鱼等海洋生物会搁浅?

5 吕喆 季斌 王有基 逄焕东 vigorous

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (11 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备14006957 )

GMT+8, 2019-12-12 00:07

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部