藍(lán)色漩渦火焰之謎

2003年，一道閃電擊中了美國肯塔基州鄉(xiāng)村的一座酒窖，燒毀了近300萬升威士忌酒（一種烈酒）。其中一些酒泄漏到附近的一條小溪，引發(fā)了一場大規(guī)模的火災(zāi)龍卷風(fēng)。

科學(xué)家從航空錄像中發(fā)現(xiàn)，此次火災(zāi)產(chǎn)生的煙塵甚少。他們想知道為什么，為此他們在燃燒室用液體燃料正庚烷進(jìn)行實(shí)物模擬。結(jié)果，他們發(fā)現(xiàn)了另一件奇怪的事情。

燃料點(diǎn)燃之后，起初形成一團(tuán)混亂的大火。但隨著冷空氣的吹入，出乎意料地，大火竟然“坍縮”成了一個(gè)平靜燃燒的藍(lán)色漩渦火焰。整個(gè)火焰像陀螺一樣呈倒立的圓錐體，錐頂在不停移動(dòng)，火焰則僅沿著圓錐體漏斗形邊緣燃燒，形成一個(gè)明亮的藍(lán)色環(huán)形。這個(gè)環(huán)形邊緣也并非一成不變的圓，而是時(shí)刻在波動(dòng)，總體上看，與牛仔帽的帽沿有幾分相似。

這么奇妙的火焰是怎么形成的？

隨后，科學(xué)家用超級(jí)計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬。他們通過在模型中逐步調(diào)整燃料與空氣的比例等參數(shù)，最終再現(xiàn)了藍(lán)色漩渦火焰，并揭示出其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

他們發(fā)現(xiàn)，藍(lán)色漩渦火焰是三種火焰合并的結(jié)果。其中包括一個(gè)看不見的外部火焰和兩個(gè)可見的內(nèi)部火焰，外部火焰中氧氣比例比燃料高，而在內(nèi)部火焰中，則反過來。

藍(lán)色漩渦火焰除了其舞動(dòng)的藍(lán)精靈一般的外形，更重要的是，它燃燒非常充分。我們平常看到的火焰，分內(nèi)焰和外焰，因?yàn)閮?nèi)焰無法充分接觸外面的空氣，往往燃燒不充分，會(huì)冒煙，煙里含有大量炭顆粒。而在藍(lán)色漩渦火焰中，雖然也分內(nèi)焰和外焰，但氣流卷進(jìn)漩渦，外面的空氣可以直達(dá)內(nèi)焰，讓內(nèi)焰也能充分燃燒，所以藍(lán)色漩渦火焰干凈、無煙。

科學(xué)家猜測，肯塔基州那次火災(zāi)之所以煙塵少，或許跟大火的某些局部產(chǎn)生了藍(lán)色漩渦火焰有關(guān)，可惜航拍因?yàn)殡x得太遠(yuǎn)，沒能拍到。

由于這種藍(lán)色漩渦火焰不會(huì)產(chǎn)生煙塵，所以未來或許能在清理海上漏油時(shí)派上用場。