Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Afslører strukturen af ​​den mystiske blå hvirvlende flamme

Et team af forskere, der arbejder ved University of Maryland, har afdækket strukturen af ​​den mystiske blå hvirvlende flamme. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskab fremskridt , gruppen beskriver ved hjælp af computersimuleringer at bestemme strukturen af ​​den unikke flammetype.

Tilbage i 2016, et team af forskere opdagede, hvad de beskrev som en blå hvirvlende flamme, mens de studerede egenskaberne af flydende brændstof, der flyder på vand. De havde tilføjet brændstof til en tank fuld af vand, der var lukket i et rum, der genererede en hvirvel. De beskrev en brand, der først lignede en tornado, men så kort tid efter, slog sig ned i det, de kaldte en blå hvirvlende flamme. De bemærkede dengang, at dens farve antydede, at det sandsynligvis var meget effektivt, at brænde brændstoffet uden at skabe sod - en ejendom, der kan være nyttig til at rydde op i olieudslip. Siden da, andre har set på den unikke type flamme, men ingen havde forsøgt at forstå dens struktur. I denne nye indsats, forskerne kiggede nærmere på flammen og fandt ud af, at det faktisk var tre typer flammer, der var smeltet sammen til en.

For at lære mere om arten af ​​den blå hvirvlende flamme, forskerne lavede computersimuleringer ved hjælp af betingelser, der vides at generere dem. De justerede derefter langsomt parametrene, indtil de var i stand til at generere flammen praktisk talt. De opdagede, at flammen faktisk var et resultat af tre kendte typer flammer, der fusionerede:dem med en usynlig ydre flamme, hvilket sker, når der er mindre brændstof end ilt i blandingen - og to, der havde typer af synlige indre flammer, hvor højere brændstofforhold er mere almindelige.

Et sæt videoer, der viser den blå hvirvel fra den numeriske simulering (midten) af dette papir med en blå hvirvel fra et eksperiment (venstre og højre). Alle tre videoer er reduceret hastighed. Kredit:Chung et al., Sci. Adv. 2020; 6:eaba0827

Forskerne foreslår, at kendskabet til, at den blå hvirvlende flamme består af andre typer flammer, kunne muliggøre deres skabelse under mere kontrollerbare omstændigheder-og det skulle give mulighed for at springe over den tornado-formede fase, hvilket er en god ting, de bemærker, fordi sådanne flammer er farlige, som det er blevet bemærket i de seneste år ved naturbrande. De foreslår også, at på grund af deres effektivitet, sådanne flammer kan bruges til renere forbrændingsprocesser.

(A) Stabil blå hvirvel. (B) Lidt ustabil blå hvirvel med sod i midten, hvilket tyder på en boblemåde med hvirvelnedbrydning. Kredit:H. Xiao, Kinas videnskabelige og teknologiske universitet

© 2020 Science X Network




Varme artikler