2011年1月19日 星期三

正回饋的威力-火龍卷! Fire Tornado

人類的用火行為幾乎跟人類的歷史一樣久, 但是在火焰中很多隱藏的秘密還是不為人知. 在一些大火中, 如森林大火或是都市大火, 有一種特殊的現象被觀察到- 火的燃燒會突然變的猛烈, 像一條火龍一樣向上竄升, 稱為火龍卷. 一但這樣的情況發生,火變的更大也更容易在高空進行跳躍讓火更容易延燒. 下面第一個影片是火龍卷在消防演中發生的樣子. 一般的火燃燒會加熱空氣, 帶動上升氣流, 所以看到像是打火機的火一樣是呈現水滴狀. 當燃燒很強烈的時候, 帶動的氣流量太大, 而帶動來的氣流又帶來了新的空氣加速燃燒, 所以最後在火焰中間心就會變成強烈向上竄升的螺旋氣流, 帶動火焰變成火龍卷. 第二個影片是展示即使在沒有那個強烈的燃燒中, 只要增加氣流旋度以及引導空氣流向, 可以看到小小的火, 一但在轉動之後就變成一條小火龍卷, 既竄高也更強烈燃燒. 原理是人為的干預而降低燃燒跟氣流正回饋穩動發生的閥值. 因為旋轉的網一方面讓周圍的空氣帶有渦度, 一方面網子引導空氣的流動讓空氣從下方的孔通入然後由上方排出. 雖然一般很少被提到, 其實自然界有很多現象都是基於正回饋的威力.




1 則留言:

景盛 提到...

好酷!這個現象真是太酷了

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