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旋轉火焰又叫火怪,火旋風,是指當火情發生時,空氣的溫度和熱能梯度滿足某些條件,火苗形成一個垂直的漩渦,旋風般直插入天空的罕見現象。旋轉火焰多發生在灌木林火。火苗的高度30至200英尺不等,持續的時間也有限,一般只有幾分鐘,但如果風力強勁能持續更長的時間。

1 旋轉火焰 -簡介

旋轉火焰旋轉火焰

旋轉火焰形成於森林火災的強烈熱量並夾帶著火焰,在地面生成像龍捲風的一股火焰,侵襲它到達的區域。

旋轉火焰是森林火災過程中的特殊火行為現象。它給火災的救指標工作帶來難度,給撲火人員的人身安全帶來了嚴重的危害。火旋風存在一種中空燃燒的狀態。通過燃燒風洞,對不同來流影響下的火旋風進行分析研究。通過一個置於大型燃燒風洞中的邊角開有切向進風口的六邊形小尺寸火旋風發生模型,應用熱電偶測溫和皮託管測速以及電子數據採集系統,對該模型內的溫度分佈數據和速度分佈數據進行採集。通過燃燒風洞改變來流速度的大小,分析不同來流速度下火旋風內部的溫度分佈、速度分佈和持續時間,研究來流速度對火旋風內部燃燒結構的影響、火旋風旋轉速度的影響以及持續時間的影響。

研究表明:來流改變了火旋風內部的燃燒結構,促進了中空燃燒狀態的形成。中空燃燒狀態有一個中心的低溫區域。在中心低溫區域溫度最低時,火旋風持續時間最長。來流增強了火旋風的整體轉動,並且加劇了火旋風的螺旋狀上升。火旋風最高火焰可達4米,不過其威力足以將一棵小樹連根拔起,可見其威力之大。

2 旋轉火焰 -研究

地球是人類賴以生存的家園,它賦予我們的不僅僅是豐足的食物和居住的空間,奇特的自然現象也能帶來美的享受,同事也引發對破壞自然行為的反思。

通過磁場對旋轉火焰特性影響的研究,發現磁場能夠改變旋轉火焰的燃燒特性和燃燒規律,使火焰的溫度和高度都會發生一定程度的變化。因此,可以更準確地了解實際火災過程中火旋風的燃燒特性,掌握實際火災中火焰的燃燒特點,當實際火災發生併產生火旋風時,了解地球磁場的存在對實際的火旋風的影響程度,從而根據其燃燒的規律性,採取有效的措施,控制火旋風的發展。

3 旋轉火焰 -參考文獻

[1]《燃燒科學與技術》 雜誌,1995年由已故校長史紹熙院士創辦

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