میکرو فیزیک مه: چگونه عطر افشان عطری خوب ارائه می کند

قهرمان گمنام آیین های روزانه

فروتن اسپری عطر یکی از پرکاربردترین و در عین حال کمتر شناخته شده ترین قطعات مهندسی در دنیای مراقبت شخصی است. این دستگاه ساده بسیار فراتر از یک لوله و یک نازل است. این یک شگفتی مینیاتوری از مکانیک سیالات است که استخری از عطر مایع را به یک غبار ظریف و معلق در هوا تبدیل می کند. این دگرگونی جادو نیست، بلکه فیزیک خالص است، که در درجه اول از اصولی استفاده می کند که بر نحوه رفتار سیالات تحت فشار متغیر حاکم است.

علم اتم سازی: اصل برنولی در عمل

مکانیسم اصلی یک لامپ کلاسیک یا یک پمپ-عمل مدرن اسپری عطر به شدت بر یک مفهوم اساسی متکی است: اصل برنولی .

سرعت بالا، فشار کم

هنگامی که دکمه اسپری را روی یک بطری مدرن فشار می دهید، یک پمپ پیستونی کوچک را فعال می کنید. این پمپ به سرعت یک جت هوا (یا در طرح‌های یکپارچه‌تر، خود عطر) را از طریق یک کانال باریک و افقی که از بالای یک لوله عمودی - به نام لوله غوطه‌وری - عبور می‌کند و به سمت مخزن عطر مایع امتداد می‌یابد، وارد می‌کند.

طبق اصل برنولی، افزایش سرعت یک سیال (هوا یا مایع) همزمان با کاهش فشار ساکن آن اتفاق می‌افتد. هوای هجوم به بالای لوله شیب به طور قابل توجهی با عبور از باریک ترین قسمت مکانیسم شتاب می گیرد. این شتاب سریع یک ناحیه محلی از فشار کم مستقیما بالای انتهای باز لوله شیب.

مکش و لیفت

فشار داخل بطری عطر، به ویژه روی سطح عطر مایع، در فشار اتمسفر معمولی باقی می‌ماند که اکنون به میزان قابل توجهی افزایش یافته است. بالاتر از فشار بالای لوله شیب. این اختلاف فشار نیروی قدرتمندی ایجاد می کند. فشار اتمسفر بالاتر بر روی سطح مایع، عطر را به سمت لوله غوطه ور می راند و بر جاذبه و کشش سطحی مایع غلبه می کند و به طور موثر مکش کنترل شده ای ایجاد می کند.

مایع بالا می رود و به جریان هوای پرسرعت در خروجی نازل کشیده می شود. این لحظه ای است که عطر مایع از سیستم داخلی خارج می شود و برای دگرگونی نهایی خود آماده می شود.

از جریان مایع تا ابر معطر

مرحله نهایی از اسپری عطر مکانیسم فرآیند بحرانی است اتمیزه کردن ، که نام فنی دستگاه را می دهد: اتمی ساز.

تکه تکه شدن در نازل

همانطور که عطر مایع با هوای با سرعت بالا در دهانه خروجی کوچک برخورد می کند، نیروهای تنش برشی - اصطکاک بین هوای سریع و مایع با حرکت کندتر - بسیار زیاد می شود. این نیرو جریان پیوسته مایع را به قطرات مجزا و فوق العاده کوچک کشیده و تکه تکه می کند. این فرآیند به قدری مؤثر است که مایع به یک آئروسل - یک معلق از ذرات مایع ریز در هوا - تجزیه می شود.

نازل دقیقاً برای کنترل اندازه این قطرات طراحی شده است. اگر قطرات بیش از حد بزرگ بودند، عطر "پخش" یا "چک می کرد". اگر آنها خیلی خوب بودند، عطر بلافاصله از بین می رفت. اندازه ایده آل تضمین می کند که غبار مسافت کوتاهی را طی می کند، روی پوست یا لباس می افتد و با سرعتی تبخیر می شود که اجازه می دهد نت های پیچیده رایحه را در طول زمان تجربه کنید. اندازه این قطرات معمولاً در حدود چند ده میکرومتر است.

سیستم های شیر و دوز دقیق

سمپاش های مدرن همچنین دارای سیستم های سوپاپ پیچیده ای هستند که اغلب دارای یک توپ یا پیستون کوچک با فنر هستند. هنگامی که دکمه آزاد می شود، این دریچه بلافاصله بسته می شود. این امر از نشت عطر گرانبها جلوگیری می‌کند، فشار هوا را حفظ می‌کند و - به طور مهمی - جریان مایع را قطع می‌کند تا اطمینان حاصل شود که تنها دوز دقیق و اندازه‌گیری شده با هر پمپ آزاد می‌شود. این دقت برای به حداکثر رساندن عمر یک عطر گران قیمت و جلوگیری از استفاده بیش از حد ضروری است.

در اصل، اسپری عطر نمونه کاملی از دینامیک سیالات کاربردی است که یک قانون فیزیکی را با قدمت دو قرن در نظر گرفته و آن را به ابزاری زیبا، مؤثر و ضروری برای مصرف کننده مدرن بسته بندی می کند.