研究人员已经解决了打开香槟瓶(或者更一般地说，含有加压液体和气体的瓶子)时发生的复杂气体动力学以及这些动力学与瓶子软木塞的相互作用。研究人员的研究结果发表在《Flow》杂志上。

研究小组发现，软木塞底部的压力与(滑动)摩擦力之间的差异决定性地控制着软木塞的运动，因为作用在其其余表面上的压力的影响可以忽略不计。由于(滑动)摩擦力随时间的推移比压力下降得更慢，因此塞子的加速度必须呈现最小值，在其完全脱离之前接近0.5毫秒。此外，这个最小值可能变得如此负，以至于塞子卡在瓶颈内。

研究人员采用不同的策略来评估数值方法在细化网格分辨率和最大时间步长方面的空间和时间一致性。

他们还特别发现，在瓶口和自由移动的塞子之间形成了一个马赫盘。马赫盘，也称为冲击菱形，是一种均匀间隔的环图案，有时在发动机的排气装置或其他推进装置中可见。

研究人员发现，在这种情况下，由于激波产生的时间沿径向变化，马赫盘最初呈现出凸形。马赫盘到达距瓶子开口的最大距离，然后朝开口缩回。此外，在此阶段期间，可能会在第一个磁盘的上游创建第二个磁盘，或者从第一个磁盘中分离出来。

这些发现表明，感测马赫盘的位置为确定香槟瓶内的气压或温度提供了一种非常显着的选择。

第一作者、维也纳工业大学的卢卡斯·瓦格纳指出，这项研究的应用远远超出了了解打开香槟瓶塞所涉及的物理力。

瓦格纳说：“我们的研究可以作为未来实验和数值工作的基准测试，特别是关于高速气流与固体移动障碍物的完整流固相互作用的空间/时间分辨率。”

“目前对所涉及的气体动力学的关注，尽管马赫数相对适中，但高度不稳定和超音速，可能已经可以更好地洞察相关但更极端的工程重要性情况下的过渡弹道学的复杂细节，特别是冲击结构。”