清潔減排的“藍色旋風”

材料牛注：科學家最近發現了藍色火焰龍卷風，對減少碳排放和清理石油泄漏大有益處！

火焰龍卷風,也被稱作“火旋風”,容易在大城市和荒地引發火災，對生命、財產和周圍的環境構成了巨大的和無法控制的威脅。但是最近,馬里蘭大學A. James Clark工程學院的研究團隊表明,他們發現了一種火焰龍卷風--“藍色旋風”，可能會給減少碳排放和清理石油泄漏提供有益途徑。

2016年8月4日發表在網上的同行評審期刊Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)上的論文，描述了這種以前未被注意過的燃燒過程近乎無煙的火焰現象。

“藍色旋風是從傳統的黃色火焰旋風進化而來的。黃色是由于產生了煙塵粒子,是在沒有足夠的氧氣來使燃料完全燃燒時形成的,”Glenn L. Martin工程學院的教授、論文的合著者Elaine Oran解釋道。“旋風是藍色的表示有足夠的氧氣促進燃燒,這意味著很少或沒有煙塵,因此燃燒是清潔的。”

Clark學院的團隊最先開始著手調查水上火旋風的燃燒過程和燃燒動力學。他們的發現是新奇的,據說可以幫助滿足全球日益增長的高效、低排放燃燒需求。

“火焰龍卷風長期以來一直被視為非常可怕的、破壞性的事物。但是,我們能不能像利用電一樣,利用它來做有益的事情呢?如果我們可以了解它,那么也許我們可以控制和使用它。這是第一次研究火旋風的實際應用。”消防工程助理教授、論文的合著者Michael Gollner表示。

一些石油泄漏的清理技術是把水面上原油圍起來以形成一個厚層，然后燃燒。但是燃燒的結果是煙霧蒙蒙，且低效、不完全。然而，Clark學院的研究人員認為藍色的旋風可以改善燃燒原油的處理技術,使油層燃燒的更高效，并能夠減少排放到周圍的大氣和海洋中的有害排放物。

“火焰旋風比其他的燃燒方式效率更高,因為其大幅增加了燃料表層的熱量,使燃料能夠燃燒得更快、更徹底。通過我們在水上進行的實驗,還可以看到火旋風是如何吸入燃料的。如果我們能達到一種類似于藍色旋風的更大規模的狀態,我們可以用更潔凈的石油泄漏清理手段進一步減少空氣污染物,”Gollner教授解釋道。

盡管火旋風能夠改善燃油效率并有助于石油泄漏處理,但是目前幾乎沒有簡單的方法來在實驗室里產生穩定的漩渦。因此,研究團隊希望他們發現的“藍色漩渦”未來可以作為一種自然研究平臺來研究流體力學中的漩渦和漩渦崩潰。

“火旋風通常是混亂的,但是這個藍色旋風是非常安靜和穩定的，沒有任何可見的或可聽到的混亂的跡象,”Clark學院航空工程系助理研究員、論文的通訊作者Huahua Xiao補充道,“這真是一個非常令人興奮的發現,在研究實驗室內外都提供了重要的可能性”。

原文鏈接：Newly Discovered ‘Blue Whirl’ Fire Tornado Burns Cleaner for Reduced Emission

文獻連接：From fire whirls to blue whirls and combustion with reduced pollution

本文由編輯部糯米提供素材，孟令曉編譯，點我加入材料人編輯部