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为什么火焰总是向上燃烧的?

 pgl147258 2016-04-11

@fengfeixue0219 说得很详细了,补充一下太空中的燃烧情况。
为了弄清楚在太空物体是如何燃烧的,以及部分其它目地,在太空曾经进行过一些实验 。

这个是 Flame Extinguishment Experiment (FLEX)项目的太空燃烧实验视频,用丙烷和庚烷这类常见燃料液滴来点火。
点击访问视频

地球上的燃烧过程,是靠热气上升带进氧气 并带出燃烧产物的。微重力情况下热空气不会上升,在太空中,火焰像各个方向伸展为一团。相比在地球上,太空中燃烧温度较低、速度较慢,耗费的氧较少。如果用灭火器如二氧化碳灭火器的话,需要使用更高的浓度。 此外太空中的燃烧可能没有烟、发出的可见光可能也很弱。

在太空中,分子扩散(就是让饭香味传到我们鼻子的作用)能让氧气去往燃烧物,并将燃烧产物带离火焰,但这个速度是否足够很难计算,还是要靠实验。nasa在空间站和航天飞机上都做了这类燃烧实验。

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补充,
关于太空中燃烧是否能持续
《科学美国人》的回答认为火焰在太空是不可持续的,类似香水气味扩散的分子作用不足以一直维持燃烧所需的氧。

但是cornell大学网页上的一个问答引用nasa的实验结果,认为在空间站点燃蜡烛能一直燃烧,只是烧得慢。

nasa做的这些太空燃烧实验好像比较复杂,包括很多种燃烧方式,彼此之间可能不好直接比较。很多实验似乎有用风扇造成对流。

至于直接拿个蜡烛在微重力环境下点燃是否能持续燃烧? 这个实验在微重力环境下好像确实是做过了的(还是在俄罗斯的和平号空间站上做的)。
Candle Flame in Microgravity (CFM) 这个项目应该就是研究太空点蜡烛的。

http://microgravity.grc./fcarchive/combustion/edmps/cfmedmp.html
这里有一些实验描述

http://spaceflight./history/shuttle-mir/science/mg/sc-mg-cfm.htm 这里的试验结果是:
very long flame lifetimes are possible; A steady flame is possible (at least in elevated oxygen concentrations)

点击访问视频
http://mix.msfc./abstracts.php?p=3894 这个视频(是用很多相机照片合成的)中,感觉上球形火焰还是保持燃烧了较长时间的。 按照视频的描述,宇航员在和平号空间站点了约80回蜡烛(测试了不同的蜡烛粗细、蜡烛芯粗细、蜡烛芯长短等),火苗很弱,用肉眼几乎看不到,摄像机直接拍摄的画面太暗 所以用照片合成了视频。

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