Фізика

Вчені з’ясували структуру голубого вихору полум’я

Відкритий чотири роки тому тип полум’я, що формує голубий вихор, складається з трьох компонентів. Така структура формується через нестабільність рідини, що виникає при завихренні потоків. Про це повідомляють дослідники у журналі Science Advanced.

Що таке голубий вихор?

У 2016 році команда американських інженерів, вивчаючи вихори, що створює природне полум’я, відкрила новий тип такого вихору. Він був невеликим, стійким та спалював різне вуглеводне паливо без утворення сажі. Подальші дослідження цього типу полум’я дозволили створити мапу його температур та знайти способи його стабілізувати, але його структура та динаміка залишалися невідомими.

Що вдалося дізнатися?

Інша команда дослідників вирішила вивчити ці питання. Для цього вони створили 3D-симуляцію полум’я та імітували різноманітні умови. Зокрема, вони змінювали фізичні параметри: розмір палива та швидкість повітря, поки не отримали голубий вихор. Виявилося, що це результат об’єднання трьох видів полум’я в один: дифузного, у якому паливо та окислювач розділяються перед спалюванням; багатого паливом полум’я та слабкого полум’я із надлишком повітря. Також вчені з’ясували, що така складна структура формується через руйнування вихору нестабільною динамікою рідин, що утворюються під час горіння та надають потокам форму бульбашки, спіралі чи закручених кіл.

Дослідники сподіваються, що тепер, знаючи структуру голубого вихору, можна буде з’ясувати, чи придатний він для очищення водойм від розливу палива.