走紅的手搓“等離子脈沖炮”安全嗎(3)
若管道直徑過小，與火焰厚度相當(dāng)或更小時，壁面強烈的導(dǎo)熱作用會把火焰前緣的能量帶走，導(dǎo)致燃燒無法自持，這就是壁面淬滅。
在很多需要防火的環(huán)境中其實也是利用了壁面淬滅的原理。例如將金屬上打很多小孔做成的防火罩。既保證了空氣的流動，又因為壁面淬滅的效應(yīng)阻止火焰向另一側(cè)傳播。
其實利用這種原理的設(shè)計很多，早期在礦井中明火使用的戴維燈也是如此。
也是依靠內(nèi)部的金屬網(wǎng)讓這種燈可以在充滿瓦斯氣體的礦井中使用而不引爆礦井中的空氣。
到了“等離子炮”這跟管子的設(shè)計中，我們要使用逆向原理，要知道管道中的火球在很細的細管或狹縫中往往無法維持的，因此選擇這跟管子就不能選得太細。
再有，我們得關(guān)注管道中火球的熱損失，點火把局部氣體溫度抬高，但熱量會被周圍介質(zhì)和壁面帶走；如果燃燒前緣來不及把熱量傳給未燃混合氣（即停留時間不足），燃燒便無法蔓延。管內(nèi)流場的湍流強度既是敵人也是朋友：強湍流能加速傳質(zhì)、把燃料與氧化劑混合得更均勻，從而提高局部燃速；但過強的對流同時會拉長未燃氣體的換熱路徑、增加局部冷卻，使得火焰前緣更容易被吹散。這里就有管道纏繞形成螺旋狀的精妙之處了。
直管中的火焰前沿是沿著最短路徑傳播的，能量損失主要依賴管壁傳熱和對流換熱；一旦氣體流速偏大或者管壁導(dǎo)熱強，火焰很容易被拉長甚至熄滅。而把管道做成螺旋狀，就等于強行拉長了傳播路徑，使得火焰在同樣的軸向位移中必須經(jīng)過更多的彎曲與壁面擾動。
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