专栏名称: 科学松鼠会
剥开科学的坚果,让科学流行起来。科学松鼠会唯一官方账号。
目录
相关文章推荐
科普中国  ·  为什么有的药片上有刻痕? ·  2 天前  
环球科学  ·  地球在释放巨大能量时,也制造了巨型金块 ·  3 天前  
51好读  ›  专栏  ›  科学松鼠会

看熊大人作大死:火焰旋涡升天啦!

科学松鼠会  · 公众号  · 科学  · 2017-04-19 03:14

正文

窗敲雨

松鼠名片

毕业于北京大学药学院,却没有选择走进实验室和药房。2009年开始科学写作,擅长挖掘日常生活所见中的科学与选题。善于与谣言作斗争,目前执掌科学人“谣言粉碎机”,是果壳网第三代“谣言粉碎娘”。拥有个人公众号"酷炫科学"。



最近,一向很丧病的油管视频博主Colin Furze又开了个大:他做了一个20英尺高的火龙卷……


用电机带起旋转的大铁笼子,让火窜上天!


不仅如此,这货还在笼子的顶端装上了一排排火箭烟花,让巨大的火苗把它们点着,场面十分可怕……



(吓哭了……)


话说回来,火龙卷(或者叫火旋风)到底是啥?其实它就是火焰和旋风合体的产物,在特定的气流条件下产生。这个东西看起来或许很酷炫,但在现实生活中可是很危险、很让人头疼的存在。它火势很猛烈,扑救困难,也正是因为如此,火灾实验室会研究火源形成火旋风的临界条件、它的强度变化规律等等。


火灾实验室里的火旋风:



不少人也会把火旋风作为一个演示实验(当然,一般都不会达到开头那么丧心病狂的规模)。


制造火旋风的要点是提供切向的气流,我所见到的方法主要是两种,一个是像开头的动图那样,把火源放在一个类似金属笼子(小型的实验一般是用废纸篓)的框子里,然后让它们旋转起来。另外一种方法不需要旋转,只要在火源外面加上留有气流通道的罩子。比如像下面这样:



点燃火之后,中间的热空气会向上走,而外侧的冷空气从两侧的缝隙处进入,这样更容易产生剪切气流,形成一个小“旋风”


下面是两个小规模演示,分别用了这两种不同的方法:


(录制者:NightHawkInLight)



(录制者:TheBackyardScientist,罩子是把玻璃花瓶切开做的)


下面是用烟显示的气流旋转:



(我觉得这种规模作为一个演示实验还是可以接受的……不过也要注意防火!)


另外之前还看过一个比较特别的火龙卷:



有研究者发现了这种不一样的火龙卷现象:点燃水面上的燃料,然后加上合适的气流条件形成火龙卷之后,这个实验室里的小火龙卷还会演变到下一个不寻常的状态:一个蓝色的“火圈”。


之前在固体表面进行燃烧实验时,没有发现这样的现象,而水面上的燃烧似乎有着相当独特的模式。这个蓝色的“火圈”也像火龙卷一样旋转着,但它要温和得多。而且,蓝色的火焰表明,这种新发现的燃烧方式燃烧相当充分,几乎没有烟尘释放。


其实研究者们的目的是想要寻找一种处理燃油泄漏的方式。如果能够控制气流,让水面上泄漏的燃油以低烟尘排放的方式燃烧掉,那么也算是一种对环境影响相对较小的处理方式。


总之嘛火旋风这东西还是蛮好玩的……但是鉴于气流能轻易的把火焰带到惊人的高度,请千万不要随便在家放火啊熊孩子们!!


更多阅读:From fire whirls to blue whirls and combustion with reduced pollution


作者:窗敲雨

排版:红色皇后

本文首发:果壳网







松鼠会ID : squirrelclub 
 扫码关注松鼠会

科学松鼠会,是一家以推动科学传播行业发展为己任的非营利组织,成立于2008年4月。我们希望像松鼠一样,帮助公众剥开科学的坚果,分享科学的美妙。


想看更多的酷炫实(作)验(死)吗?关注窗窗老师的公众号:酷炫科学