Сочетание сильных восходящих потоков горячего воздуха и пламени с быстрым боковым ветром может привести к появлению турбулентных вихрей и возникновению оранжево-желтого огненного торнадо. Это явление считается довольно опасным и плохо исследованным. Пытаясь воссоздать его в лаборатории, Майкл Голлнер (Michael Gollner) из Мэрилендского университета и его коллеги получили то, чего не видел еще никто: чистый голубой огненный вихрь. Об этом ученые сообщают в статье, опубликованной журналом PNAS.
Обычный огненный вихрь может возникать во время лесных и городских пожаров. Сердцевину его образует плазма пламени, которая раскаляет и вовлекает в круговое, спирально уходящее вверх движение окружающий воздух. Этот механизм обеспечивает исключительно интенсивное горение и хорошее сгорание топлива, поэтому Голлнер с коллегами исследовали его перспективы для быстрой ликвидации нефтяных разливов.
Миниатюрная установка для имитации этого процесса включала заполненный водой резервуар и систему для подачи топлива на ее поверхность. Чтобы стимулировать образование миниатюрных огненных смерчей в лаборатории, центр горения окружали парой кварцевых полуцилиндров, которые облегчали возникновение вращающейся колонны раскаленного воздуха внутри.
Однако в итоге ученые получили спокойное, чистое пламя. Аккуратно «подкармливая» этот голубой огонек, ученые сумели стабилизировать его горение на протяжении до 8 минут. Цвет здесь исключительно важен. Желтый появляется из-за присутствия раскаленных частиц сажи, свидетельствуя о том, что кислорода пламени недостаточно для того, чтобы полностью и без остатка окислить топливо. Сине-голубой указывает на полное сгорание.
«Огненный вихрь исключительно турбулентен, – добавляют исследователи, – но этот очень спокоен и стабилен, без всяких видимых черт турбулентности». Авторы уверены, что если им удастся изучить и научиться воспроизводить это голубое пламя, оно наверняка найдет массу полезных применений.
Наука
Роман Фишман
