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……
话说回来,火龙卷(或者叫火旋风)到底是什么?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:来自:http://www.guokr.com/article/437577/ 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),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!)
本文的封面是Slow Mo Guys节目组用风扇做的一个巨大的火龙卷,提供了额外的动力,也是非常疯狂: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!!