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為什么火焰總是向上燃燒的?

 pgl147258 2016-04-11

@fengfeixue0219 說得很詳細了,補充一下太空中的燃燒情況。
為了弄清楚在太空物體是如何燃燒的,以及部分其它目地,在太空曾經進行過一些實驗 。

這個是 Flame Extinguishment Experiment (FLEX)項目的太空燃燒實驗視頻,用丙烷和庚烷這類常見燃料液滴來點火。
點擊訪問視頻

地球上的燃燒過程,是靠熱氣上升帶進氧氣 并帶出燃燒產物的。微重力情況下熱空氣不會上升,在太空中,火焰像各個方向伸展為一團。相比在地球上,太空中燃燒溫度較低、速度較慢,耗費的氧較少。如果用滅火器如二氧化碳滅火器的話,需要使用更高的濃度。 此外太空中的燃燒可能沒有煙、發(fā)出的可見光可能也很弱。

在太空中,分子擴散(就是讓飯香味傳到我們鼻子的作用)能讓氧氣去往燃燒物,并將燃燒產物帶離火焰,但這個速度是否足夠很難計算,還是要靠實驗。nasa在空間站和航天飛機上都做了這類燃燒實驗。

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補充,
關于太空中燃燒是否能持續(xù)
《科學美國人》的回答認為火焰在太空是不可持續(xù)的,類似香水氣味擴散的分子作用不足以一直維持燃燒所需的氧。

但是cornell大學網頁上的一個問答引用nasa的實驗結果,認為在空間站點燃蠟燭能一直燃燒,只是燒得慢。

nasa做的這些太空燃燒實驗好像比較復雜,包括很多種燃燒方式,彼此之間可能不好直接比較。很多實驗似乎有用風扇造成對流。

至于直接拿個蠟燭在微重力環(huán)境下點燃是否能持續(xù)燃燒? 這個實驗在微重力環(huán)境下好像確實是做過了的(還是在俄羅斯的和平號空間站上做的)。
Candle Flame in Microgravity (CFM) 這個項目應該就是研究太空點蠟燭的。

http://microgravity.grc./fcarchive/combustion/edmps/cfmedmp.html
這里有一些實驗描述

http://spaceflight./history/shuttle-mir/science/mg/sc-mg-cfm.htm 這里的試驗結果是:
very long flame lifetimes are possible; A steady flame is possible (at least in elevated oxygen concentrations)

點擊訪問視頻
http://mix.msfc./abstracts.php?p=3894 這個視頻(是用很多相機照片合成的)中,感覺上球形火焰還是保持燃燒了較長時間的。 按照視頻的描述,宇航員在和平號空間站點了約80回蠟燭(測試了不同的蠟燭粗細、蠟燭芯粗細、蠟燭芯長短等),火苗很弱,用肉眼幾乎看不到,攝像機直接拍攝的畫面太暗 所以用照片合成了視頻。

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