Patru tipuri de flăcări își unesc forțele pentru a face acest „vârtej albastru” ciudat

Flacăra albastră fantomatică i-a uimit pe cercetători când a apărut pentru prima dată pe neașteptate într-un experiment de laborator. Acum, oamenii de știință au determinat structura acestui „vârtej albastru”.

Patru tipuri separate de flăcări alcătuiesc vârtejul albastru, spun cercetătorii pe 12 august Progresele științei. „Este uimitor de complex”, spune inginerul Elaine Oran de la Universitatea Texas A&M din College Station.

Raportat în 2016, vârtejul albastru a apărut când oamenii de știință au aprins combustibil lichid care plutea pe apă, într-o incintă proiectată astfel încât aerul care trecea înăuntru a creat un vortex (SN: 18/08/16). O tornadă de foc a aprins înainte de a se instala într-o flacără albastră care se învârte, înaltă de câțiva centimetri. Nuanța indică faptul că arde fără funingine, sugerând că astfel de flăcări ar putea fi utile în curățarea scurgerilor de petrol sau pentru generarea de energie mai ecologică.

Se pot forma vârtejuri albastre în combustibilul lichid care plutește pe apă. Focul trece de la o tornadă furioasă la o flacără azură constantă. Cercetătorii au stabilit acum că vârtejul albastru este format din patru tipuri diferite de flăcări.

Majoritatea flăcărilor se împart în două clase generale: premixate și difuzie. În flăcările de difuzie, combustibilul și oxidantul – de obicei, oxigenul – sunt inițial separate, limitând cât de repede poate arde focul. În flăcări preamestecate, cei doi se învârtesc împreună. Flăcările premisate vin în trei soiuri diferite. Ele pot avea fie un exces, fie o lipsă de combustibil în raport cu oxidant, numite flăcări preamescate bogate sau slabe. Flăcările stoichiometrice sunt soiul Goldilocks, cu cantitatea potrivită de combustibil pentru arderea completă.

Compararea simulărilor pe computer cu observațiile experimentale le-a permis lui Oran și colegilor să stabilească structura vârtejului albastru. Baza sa conică este o flacără preamestecată bogată, acoperită de o flacără de difuzie. Pe părțile laterale, o flacără slabă preamestecată apare ca un fir slab. Acolo unde cele trei flăcări se întâlnesc, se formează o flacără stoichiometrică, formând un inel albastru strălucitor.

Cunoașterea structurii flăcării ar putea permite cercetătorilor să-și dea seama cum să scaleze vârtejul albastru până la o dimensiune mai mare sau să-l creeze fără a trece prin etapa periculoasă de incendiu.