部分原因是它们代表了低排放燃烧的潜在新途径。
现在,马里兰大学和德克萨斯农工大学的一组研究人员已经确定了这些引人入胜的漩涡的结构。他们的发现发表在2020年8月12日的同行评审杂志《科学进展》上中国化工网okmart.com。
该团队包括现已毕业的UMD航空工程博士生Joseph D. Chung和Xiao Zhang,与得克萨斯州A&M大学TEES杰出研究教授,之前是UMD A. James Clark的Glenn L. Martin教授的Elaine S. Oran教授一起工作。工程学院以及UMD航空工程系的Carolyn R. Kaplan博士。
研究人员使用马里兰大学的Deepthought2集群和其他计算机系统的高性能计算方法,发现蓝涡旋由三种不同的火焰组成-扩散火焰和预混合的浓淡混合火焰-所有这些在燃烧中相遇第四个结构,三重火焰,像旋转的蓝环。研究人员还发现,涡旋破裂-在旋流中发生的流体不稳定性-使蓝涡旋结构出现。
张说:“模拟显示的火焰和流动结构是进一步研究如何以更可控的方式产生蓝涡旋的基础。” “它引导了回答更复杂问题的途径。”
“这类问题的例子是:我们如何在不同尺度上产生蓝涡旋?我们可以绕开过渡,烟尘,危险的火涡旋阶段,直接创建稳定和干净的蓝涡旋吗?新开发的算法和模型也提供了很好的探索工具找到这些答案。”
蓝色漩涡始于2016年,由奥兰(Oran)与曾任消防工程学系(现为加州大学伯克利分校)的迈克尔·高尔纳(Michael Gollner)教授以及曾任教于密西根大学(UMD)的宇航工程系(现为中国合肥科技大学 当时,他们正在研究一种已知现象的行为-火旋风,也称为火龙卷风-当它发生在水基上时。
奥兰说:“蓝色涡流是从传统的黄色火涡流中演变而来的。” “黄色是由于辐射出的烟灰颗粒所致,而烟灰颗粒是在氧气不足以完全燃烧燃料时形成的。”
“涡流中的蓝色表示有足够的??氧气可以完全燃烧,这意味着更少或没有烟灰,因此燃烧更干净。我们现在知道,涡流中的蓝色燃料会燃烧掉所有离开燃烧器或从表面喷出的所有可用燃料。