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扬汤可止沸乎？: boxcar 2010-11-18 08:30; 昨天在武际可老师的博文说热机效率，话冷却塔【 1 】下面抢了沙发坐，写了句扬汤止沸的评论。一向一丝不苟的武老师这次也没有因为换了个很阳光【 2 】的头像就允许我乱说，回复道：冷却塔和扬汤止沸可不同，扬汤是止不了沸的，而且越扬越沸。看来，我写的这四个字过于精炼，以至于容易造成误解，所以还是专门写篇博文来说说这个成语吧。其实，我之所以在武老师的博文下面写这么一条评论，是因为我觉得扬汤止沸和武老师所说的冷却塔的原理基本相同，都是通过增加水和空气的接触面积、促进二者之间的相对运动、并利用水的汽化过程带走大量热量的原理实现水和气之间的换热，达到降低水温的目的。有点儿不同的是武老师所说的是没到沸腾温度的热水，而扬汤止沸所扬之汤多半已经是沸水。在我很小的时候，如果大人帮给我把开水弄得凉一些，经常会拿着两个杯子来回倒来倒去地折水，一会儿水的温度就降下去了。其道理在于，一杯静水的散热是靠其顶部表面的蒸发带走热量以及通过杯子壁和底部向外传热的，这样途径少、效率低。如果把热水从一个已经达到了传热动态平衡的杯子倒入另一个冷的杯子，比较大的温差会让热水会以更快的速率把热量传递给这个杯子，原来的杯子在失去了热水后于环境空气接触，温度会降低，如此来回地折腾，散热自然要比用一个杯子晾在那里快得多。但是，更快的降温其实来自于折腾的过程，因为在折的时候我们可以看到水流附近热气腾腾的，这时水流和空气接触的面积要比原来大得多，这样可以和空气直接换热（热传导）而不经过玻璃杯壁。水在被折腾时此时还是流动状态的，和空气之间有相对的运动，这样就像有风吹过一样，会加快换热，特别是谁在有风吹拂的时候会变得更加容易蒸发，众所周知，蒸发所带走的热量（汽化热）是很大的，所以这种折腾降温的效率是非常高的。下面再说说扬汤止沸这话是否靠谱的问题。如果我说扬汤止沸这话靠谱，熟悉成语的人都会反对，因为后面跟着一个不如釜底抽薪呢【 3 】。下面的火一直烧着，你舀一瓢沸水泼上去就真能止住沸腾？可我要说，如果我们把这瓢水泼到锅外面去，肯定不能止住沸腾，但如果倒回来呢，就不一定了。把水泼起来然后再落回来的过程中，这些水的温度会通过前述的与空气发生比较充分的换热而显著降低，多得极端些，此时落回到水面上相当于给锅里面加入了冷水，其效果是降低了锅内水的总热能。如果在扬汤的过程中下面的火烧得很起劲，锅的传热相当好（例如铜锅），则扬汤散出去的热量可以被很快补充，水还会迅速地重新沸腾。但是，如果火烧得不太给劲，而锅的传热又不大好（例如砂锅）呢？情况可能就有所不同了。这时扬汤散掉的热量不会迅速被补充，如果一直持续不断地快速扬汤，砂锅里面水的温度就会在一段时间里不断降低，以至于看不到沸腾的现象。当然，在此过程中水也在不断地减少，如果少到一定程度，每次能够舀起的水足够少了，散热效率大大降低之时，还是可以重新沸腾的。总的来说是靠高效率散热的扬汤止沸最终不如切断热源的釜底抽薪，但在某个时段或局部，扬汤止沸这种折腾降温法是有可能占优势的。如果我们效法自然，再看人类社会当中的很多折腾，是不是也会有一番感悟？ ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 【1】武际可：说热机效率，话冷却塔 http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=384705 【2】李维：对《说热机效率，话冷却塔》的补充说明 http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=384884 【 3 】 http://zhidao.baidu.com/question/47584992; 个人分类: 科普|7207 次阅读|12 个评论

分曹射覆蜡灯红: fpe 2010-5-11 04:01; 分曹射覆蜡灯红热闹更显蜡灯红昨夜星辰昨夜风，画楼西畔桂堂东。身无彩凤双飞翼，心有灵犀一点通。隔座送钩春酒暖，分曹射覆蜡灯红。嗟余听鼓应官去，走马兰台类转蓬。昨夜星光灿烂，和风徐徐，在那画楼西边桂堂的东面。身上虽然没有彩凤的双翅可以飞到一起，但是两个人的心却像灵异的犀角一样，有一线相通（旧说犀牛有神异，角中有白纹如线，直通两头。）。隔着座位玩送钩的游戏（也称藏钩。古代腊日的一种游戏，分二组以较胜负。）喝着温暖的春酒，分成小组射覆（在覆器下放着东西令人猜。分曹、射覆未必是实指，只是借喻宴会时的热闹。），蜡烛显得分外红艳。可惜我听了报晓的更鼓要去官署应卯，骑着马去兰台（即秘书省，掌管图书秘籍。李商隐曾任秘书省正字。），心却像是飞转的蓬草，难以稳定下来并参与其中。李玉溪的诗，总是借物伤怀。从诗中看，作者怀念的是一位贵家女子。作者从追忆昨夜回到现实，引出了诗人复杂微妙的心理：如此星辰非昨夜，为谁风露立中宵。可叹自己漂泊不定，又不得不匆匆走马兰台，开始寂寞乏味的工作。诗人描述了事件与场面来突出人物的心理活动，展现了诗人与情人接触的时间太短，颇感无奈。有人用和情人相处的时间长短来解释爱因斯坦的相对论，诗人此时此刻，应当更有体会。全诗跳跃变幻，感情真挚，情意深长，形象动人。烛红的燃烧说法通常，蜡烛燃烧的扩散火焰的发光区域只有不到 1 毫米的厚度，是温度最高的反应区部分，大部分反应和释热发生在那里。反应区的颜色随燃料 - 空气比而变化。对于欠燃料的碳氢燃料 - 空气混合物来说，会出现基于激发 CH 活性基的深紫色辐射。而当燃料是欠空气（燃料部分过量），激发的 C2 分子会导致绿色的辐射。高温燃气通常会产生红光，这是由于燃烧产物中的 CO2 与水蒸汽的辐射造成的。当混合物变成富燃料时，出现强烈的黄色辐射，这是连续性的辐射，是固体碳粒子（烟黑）的辐射产生。尽管普朗克黑头辐射曲线在这些火焰的红外区域达到高峰，人眼的反应更适合电磁光谱的黄色部分。不过，不含碳的氢气火焰是几乎看不见的。根据碳氢燃料的氧化机理，可以把火焰分成三个区域：预热区，反应区和重整区。预热区由早期裂解（ Pyrolysis ）反应所组成，通常我们成为内焰，温度比较低，是加热燃料，分解有机长链，产生中间产物的地方。反应区是中间产物（ CO 和 H2 ）消耗的地方，通常是高温（ 1300K 左右），以便维持燃烧反应的正常进行。重整区是燃尽气体或后火焰反应区。尽管重整区也是放热的，但自由基重整的浓度低，所以放热不足，因此温度并不高。视觉的心理作用另一方面，蜡灯红也是一种辐射现象。如果蜡灯放在室外，对着天空辐射，就不会让人感到那份温暖的红色，何故？缺乏壁面反射，能量损失太快，环境色调是冷的，蜡灯的颜色也不容易显出红色了。蜡灯置于室内，加上周围人群的衬托，就容易显示温暖，心理上更认同蜡烛的红色。红色是暖色调，在温暖的环境中更能体会到红色。为何很温暖呢？诗中的分曹覆射，表明人很多，很热闹。这些人位于室内，又在放出体热。从中，我们并不能接收他们的热量（因为体温差不多，所以不能传热），但是，我们的人体随时随地和周围交换热量，当环境中有多个热源（虽然温度不高），我们身体通过辐射向周围的热损失减少，因此感到温暖。温暖是一种感觉，温度仅仅是一个指标，还有环境的因素。所以我们不但在身体上感觉温暖，也在心理上感觉温暖，于是本来很小的热源（蜡灯），就显得红了（因为当事者感到温暖）。辐射理论的应用为什么会有霜降？很多人并不能有深入的了解，只知道固体表面温度低，就会让空气中的湿度凝结，形成微小的冰粒子，通称为霜。但是，我们周围的空气温度并没有下降到冰点以下，为何仍然会有霜降呢？因为地表固体不断向外太空辐射能量，宇宙背景的温度只有几度（绝对温标凯尔文），而地表的冰点是 273 度，两者之差保证了辐射换热的进行。形成霜降的气候条件，通常是无云无风。无云，便于辐射（减少反射）。无风，减少对流换热，有利温度降低。那么为什么最近的冬天较少霜降了呢？因为大气污染，气态污染物阻挡了辐射换热的进行。气候变暖也是和辐射换热有关。大气中的二氧化碳和水蒸气，是主要的吸收辐射热的介质（其他气体成分对太阳的光谱辐射来说是透明的，所以不能蓄积阳光中的能量）。通常水蒸气无法条件，相当稳定，而二氧化碳浓度过高以后，就会吸收阳光中的能量（包括从太阳而来的能量和地表吸收再发射的红外能量），因此会提高大气层的温度。大气层的温度增加发过来导致水蒸气的含量增加，于是全球变暖会加速进行。这就是辐射换热在气候变化中的作用。有道是，灵犀一点令酒暖，热闹人气显灯红；能量辐射相互传，心中念头任我行。; 7787 次阅读|2 个评论

为何“下雪不冷化雪冷”（续）: boxcar 2009-12-1 23:59; 麻庭光老师在阅读了我的博文为何下雪不冷化雪冷之后，认为原文第三条有待商榷，并专门撰文（下雪不冷化雪冷？ http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=275421 ）以展开讨论。感谢麻老师的关注和从专业角度给出的商榷意见。我在该文的评论中就一些概念和现象的理解阐述一下自己的看法，鉴于这些问题可能也是很多博友网友感兴趣的或者感觉比较朦胧的，因此专门整理成一篇博文发表在自己的博客上，也算是对上一篇博文的补充。关于冷热感觉方面我们（我和麻老师）能达成共识，不过我很遗憾地发现，气压和湿度的讨论仍待深入：首先，不应混淆了空气中的实际湿度和饱和湿度的差别，饱和湿度（对应饱和蒸气压）确实和温度有明确的函数关系，但实际的绝对湿度却是由空气中的水汽含量决定的，而不简单决定于温度。我的看法是，实际上化雪天地表附近的相对湿度会由于化雪时所发生的蒸发/升华而比较大，而且这是我们能直接感受到的，不过这个湿度却不是气象台报出的数字（在百叶箱里面测量得到），也不是在整个区域（较大面积、一定高度范围内）的平均湿度值，所以有可能出现气象数据和感受的不符合。其次，我原来博文中并未明确提及气压，只提到了由于压缩作用造成寒流到来前一天会出现温升的现象。实际情况是如果空气中的水汽浓度高，则气压是低的。这个也容易理解，大气压强的直观模型就是上空的气体重力压下来形成的，算个积分就能得到。假定大气层厚度基本不变，则如果上面的气体密度大，则大气压强就大些，反之就小些，由于水汽的密度（分子量18）要比空气（平均分子量约29）小，所以水汽一多，压强就降低，因此雾霾天气和要降雨的天气都是低气压的，而晴天时高气压的。这些其实可以在气象网站上得到一些启发。气压对蒸发作用有影响，但低气压的时候对蒸发不利，原因是虽然总气压低，但水蒸汽的分压却很高，因此水反而更不容易蒸发。第三，按照斯特潘-玻尔兹曼定律，黑体辐射辐出度确实如镜兄所说的正比于热力学温度的四次方。麻老师说的换热系数应该和辐出度不是一个定义，我估计是在辐出度的基础上求了一次导吧？以上内容，也欢迎其他博友参与讨论。毕竟是灯不拨不亮，理不辩不明。; 个人分类: 生活感悟|5268 次阅读|4 个评论

哪个笼屉里的包子先被蒸熟？: boxcar 2009-12-1 11:37; 我的老科普博文为何下雪不冷化雪冷（ http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=275090 ）一经发出，迅速得到了若干关注和评论，其中 lipinghua 提出了一个非常实际的问题蒸包子时哪个笼屉的包子先被蒸熟：博主,帮我讨论一个问题.几笼放在一起的包子一起上锅蒸,是下面先熟还是上面先熟呢?传统答案是最上面一笼先熟,原因嘛,自然是蒸气是往上升的,热气在上面.可是,在我的记忆中,好像实际情况并不是这样.很多时候是下面先熟的.本人做过早点生意,先在不做了.倒底正常但案是哪能个也不能确定.博主,能发话个话题讨论一下吗? 这又是一个生活中人人皆有可能遇到，考试也可以出题，但并无标准答案的问题，虽然这标准答案孙悟空都知道（《西游记》电视剧中曾有妖怪蒸猪八戒的情节）。我做出了如下答复（博文里这个是修订版的）：这需要具体问题具体分析，先解释标准答案：在火足够旺（用物理学的表达方式讲是加热的功率很大）时，下面的水在单位时间内获得的热量多，汽化迅速，上升也较快，此时可以有100C左右的水蒸汽可以迅速达到蒸笼的顶端，在顶端继续上升受阻后会在上面笼屉里的包子上凝结并释放大量热量（水的汽化热2260kJ/kg，这是一个很大的数！），给包子加热。由于原来上面的较冷的空气会在热汽上升时转而向下对流，结果会导致上层温度高而下层温度低，这种情况下当然是上面的一笼先熟。下面再分析不能被列为标准答案的实际现象：如果火不够旺，则单位时间内蒸发出的水不够多，蒸汽的上升速度可能较慢，此时蒸汽在遇到下层的包子时即与之换热，水蒸汽发生了凝结释放热量，能继续上升的水蒸气（含量）较少，并且到达顶端时温度恐怕早已低于100C，这时下面的包子尚能靠蒸汽凝结放出的巨大热量来加热，而上层笼屉内的包子却无法获得充足的高温蒸汽，甚至只是利用空气（内能变化）加热，这种没有相变只有对流和传导机制的加热效率自然要比蒸汽凝结低得多，结果是上面的笼屉包子比下面的熟得晚。当然，我这个讨论中没有考虑笼屉的漏气和漏热，也没考虑包子的码放和笼屉布对蒸汽的阻力这些因素。如果包子放得比较密、笼屉布的孔隙率也比较少，会对蒸汽的输运产生一定的阻碍。这个问题其实说到底还是个传热学的问题。顺祝：如果提为问题的访客继续做早点生意卖包子，建议把火烧旺些，并祝他生意兴旺！; 个人分类: 生活感悟|17688 次阅读|7 个评论

蓝田日暖玉生烟: fpe 2009-9-30 05:19; 蓝田日暖玉生烟一首朦胧的古诗锦瑟无端五十弦，一弦一柱思华年。庄生晓梦迷蝴蝶，望帝春心托杜鹃。沧海月明珠有泪，蓝田日暖玉生烟。此情可待成追忆，只是当时已惘然。这首《锦瑟》，是晚唐诗人李商隐的代表作，宋元以来，无数人试图解诗，众说纷纭，仍然没有定论，堪称最不易讲解的一篇名诗。诗虽然是以《锦瑟》为题，却与锦瑟关系不大，从一件乐器入手，谈得却是哀愁和迷茫。人人都有那份迷惘心境，只有诗人描述出来了，用了不少典故和观察。今人不能重构当时的典故和再现诗人的观察，因此有很大的争议。起联是引言，听锦瑟之繁弦（五十弦），思华年之往事；音繁而绪乱，怅惘以难言（周汝昌语），把全诗的目的和心情全部点出来。颔联引用了庄周梦蝶和杜鹃啼血的典故，分别表现诗人的迷惘和悲凉。颈联是诗人的观察，沧海珠泪是表明月亮在水中的倒影不是那么圆满（所谓传说中的广寒宫 / 嫦娥 / 吴刚，就是月球表面凸凹不平的地形在月影中产生的缺憾），在水中的倒影如同珍珠上的斑点，这里突出作者观察沧海珠泪（水中明月）时所感受到的凄寒孤寂。蓝田玉烟是本文的主旨，是一种自然现象，也是一种可望而不可即的美景，无论是作者的观察原创，还是作者的改编引用（同时代人戴叔伦 / 司空图也有诗家美景，如蓝田日暖，良玉生烟，可望而不可置于眉睫之前也。的说法），都是表达一种远处的美，朦胧的美。尾联重复总结，突出心境的迷惘和难以捉摸。此中有真意，欲辨已忘言。蓝田生玉的传说根据晋代《搜神记》的记载，蓝田在得名之前，不过是终南山古驿道上的一个小山庄。庄上有一个穷书生叫杨伯雍，他年轻好学，心地善良。当他看到过往旅客长途跋涉经过此地，缺少歇脚喝水的地方，便搭了一个蓬草凉亭，供过往旅客喝水用茶。他光棍一人，一干就是 3 年。一天，一个老汉身背碎石，因劳累过度，栽倒在凉亭前。杨伯雍急忙把老人搀扶起来，喂水喂饭，救了老人。杨伯雍问寒问暖，欲留老人多歇一个时辰。老人说：有事在身，不宜久留。然后把他背的一斗碎石给他，说：别看这些碎石头，你种在地里就会生出玉石，还能娶一个好媳妇。不等杨伯雍答谢，老人便消失了。杨伯雍依照老人的叮咛去做，果然地里生出一斗玉石，后来，他用玉石做了 5 双白璧做聘礼，娶了一位善良贤慧的徐姑娘。天子闻而异之，拜为大夫。乃于种玉处四角，作大石柱，各一丈，中央一顷地名曰玉田。民间的传说又增加了部分传奇故事和神话色彩。由于这地方山多地少，遇到天旱，粮食减产，农民忍饥挨饿，苦不堪言。杨伯雍和妻子商量，便把自家的玉石分发给百姓下山换粮，以度灾年。穷山庄产玉的消息一传十，十传百，一时官匪勾结，把地里的玉石抢劫一空，杨伯雍一家和村民的生活也成了问题。原来，杨伯雍救过的那老人不是凡人，而是太白金星。当他得知地里玉石被官匪掠走后，便托梦给杨伯雍说：晴天日出入南山，轻烟飘处藏玉颜。从此，只有知情人才在深山觅得宝石。坏人只能采得未长成玉的蓝色石，这是一种次等玉，没有完全成形，略呈蓝色，被称作蓝，又因为杨伯雍最早是在良田里种石得玉的，因此，此地便被称为蓝田了。从此开始，以后凡产玉石的地方都称为某田，如和田等。另一方面，因杨伯雍种玉得妻遂成千古佳话，于是，后来遂称两家通婚为种玉之缘，或简称为玉成二字，相关的成语有玉成其美，艰难玉成，都是用玉来形容过程的艰难。还有一个成语蓝田生玉，语出晋代陈寿所著的《三国志 . 吴志 . 诸葛恪传》，注引《江表传》：权见（诸葛恪）而奇之，谓（诸葛）瑾曰：蓝田生玉，真不虚也。比喻贤父生贤子，这可是恭维别人父母的好话。上面一段美丽的传说用神话的手法解释了蓝田地名的由来。神话，英文叫作 Myth ，是人类蒙昧时代用来对哲学问题所做的故事性解释，通常口口相传，没有时间，也没有原创者。但是神话往往含有各个民族对世界观的朴素认识，其中一定有合理的地方，不然也不会代代相传很久。西方哲学家曾经收集世界各民族的来源传说，考察各个民族的早期文化，发现很多民族对世界本源问题的创世神话都是差不多的，从中可以体会人类的共同来源和地方特色。在这里，老人指教杨伯雍的寻玉原则是非常有道理的，蓝田日暖玉生烟是一种独特的流动现象，需要用系统的传热、流动和光学理论来解释。日暖生烟的道理为什么玉石会生烟？生的是什么烟？不是烟，是由于地表温度差造成的羽流现象。当地表温度比较高时，局部气流得到加热，密度减少，开始上升，俗话说炊烟渺渺，就是这种气体受热而上升的现象。物理学中统一称之为密度差流（ Density Flow) 或重力流（ Gravity Current ）。由于重力流非常不稳定，容易受干扰而破碎，成为湍流或紊流。光线在通过时破碎的气体流动发生折射和散射现象，影影绰绰，好像片片羽毛在飞，故也称为羽流（ Plume) 。我国古代不认识羽流。《庄子。逍遥游》中所谓的野马，野马也，尘埃也，生物之以息相吹也。就是远处观察羽流就像草原上奔腾的野马，野马和羽流都是非常动态的，而且后者更符合生物之息相吹也的说法。从庄子的语气看起来，野马，尘埃是两样不同的东西，但是它们之间的共同之处是十分微小轻浮，很容易受到外来的扰动。然而后世文人往往不察，而把它们当成是同一个东西。如沈括指出，古人即谓野马为尘埃，如吴融言：动梁间之野马（其实是空气中的悬浮粒子），又韩偓云：窗里日光飞野马皆以尘埃为野马，恐不然也。野马乃田间浮气耳。远望如群羊，又如水波。佛书谓：『如热时野马，阳焰』即此物也。如果后世的科学家们能够及早认识到沈括对羽流的看法，大概羽流也会被称作野马流了，为的是纪念庄子的原创贡献。为什么只有玉上才会生烟？这是由于其热物性所决定的。玉是石头的一种，比较坚硬致密的一种。按照物性的基础理论（热学中的分子运动论），密度大，导电性强，导热性也强，蓄热能力低（相对于水）。后两者是玉石温度高的主要原因。导热性能好的导体，受热以后，迅速整体温度增加。而导热性能差的物体，只有表面受热，热量向下传递很不顺，而且蓄热能力大，所以温升很慢。同等情况下，导热能力强、蓄热小的介质温升大，而导热能力差、蓄热能力大的介质温升小。这样两种介质都存在的时候，就会有温度差。温差导致密度差，在重力场中的密度差就会产生压差，形成流动。为何日暖才会生烟？因为地球上的能源，除了核能以外，都是从太阳上来的。石油煤炭是过去的被植物所固定转化的太阳能，风能水能是太阳能的转化过程造成的。太阳通过辐射这种方式把能量源源不断地送到地球，形成一切生命的能量来源。在夏季，太阳偏向北半球直射，所以辐射强度更大一点，温差更明显一点。所以，蓝田日暖玉生烟现象由一系列物理过程所组成。首先，物体从太阳接受辐射能量，这是一种不需要介质的传热过程；其次，物体受热温升，逐步变热；第三，受热后的物体加热表面的气流；第四，受热不均匀的气流密度不同，密度差造成上升的浮力；第五，上升的气流非常不稳定，容易失稳，产生紊流，就是流动破碎，形成局部卷吸和涡流；第六，光线通过上述的气流，在有密度差的表面发生折射。对没有清楚分界线的紊流来说，就是发生光线散射现象，让远处的观察者看来，就是烟了。上述理论最典型的应用是发生在铁路路基上的羽流现象。由于减震和其他原因，绝大部分的铁轨都是建立在碎石基础之上的，而碎石是堆砌在土壤之上，后两种物质形成很大的导热能力和蓄热能力的差别，所以温差明显，特别是在夏季晴朗的时候。凡是在铁轨上走过的人，一定注意到夏季发生的铁轨上方的影影绰绰，就是典型的羽流现象。某些绿化不够的公路，也会由于路基和环境的物性不同而在高温下产生羽流。身处其中，我们并不能观察到近处的羽流现象。只有在远处，光线在羽流中通过了很长的距离，才会发生较明显的折射现象，这是可望而不可即的主要原因。古代探矿可没有先进的仪表，仰观天象，俯察地理，注意风水，随时总结是当时人们的必然选择，轻烟飘处藏玉颜是有自然原理的朴素认识，古人已经认识到烟气的密度差（轻烟），就是没有办法测量当地的温度差而已。也造成了古人认为宝物都有一种目力所不能见的光气，晋代文人陆机在《文赋》中的名句石韫玉而山辉，水怀珠而川媚。山辉，就是山上的光线比较怪异，联想到玉石的存在，可以从光线通过羽流的折射效应得到较好的解释。羽流现象的应用羽流是自然界的一种常见的现象，通常是环保工作者更关注环境羽流的发生和发展。因为大部分污染物的排放很难和环境的介质保持密度和温度的一致性，或者是因为密度本来不同，或者是因为温度差造成的密度差，在此作用下产生扩散和流动。可以说，羽流现象在我们的生活中无所不在。炊烟，潮流，污染物，气体探测设备，气体释放等过程都需要了解重力流的浓度分布来合理设计。消防工作者为什么要研究羽流呢？火灾的特征是能量的释放，虽然辐射会带走一部分能量，主要的能量是携带在上升的气流中，这种温升的气流需要有可靠的手段加以检测，而目前方便有效地立体测量烟气特征，只能成线或者按点地测量，为此，我们需要了解羽流中的温度和浓度分布，以便把火灾探测器安放到合适的地点。有心人可能注意到，喷淋头的探头部分不是完全贴近天花板，而是向外伸出一点，大约 3 ～ 5 厘米，就是为了避开由于天花板对羽流的冷却作用，尽快动作以保护生命和财产。研究羽流，对于了解烟气分布、报警器布置、通风口安排和逃生设计等一系列消防问题都有指导意义。对于大型空间的火灾检测，通常使用一种线性感光的测量设备，高处有一束光从这一面墙射向另一面墙，如果光线强度突然减弱，往往是由于火灾羽流中烟黑对光线的散射作用，造成正常的火灾报警。如果没有火灾，而某一热源产生了热致羽流，同样可以达到减弱光线强度触发报警的效果，对于设计目标而言，就是误报。如何提高提高火检的灵敏度而减少误报，可是报警行业的主要技术难题，所有的消防报警产业都是建立在这一基础之上的。由于密度差造成的流动与温度差造成的流动没有本质性区别，所以消防工作者通过研究盐水在淡水中的羽流来模拟烟气的散布现象。由于液体的密度比空气约大 1000 倍，所以用盐水模拟的羽流比实际的气体羽流规模小得多，便于观察和测量，这是使用盐水模拟来研究烟气运动规律的最大好处。总之，蓝田日暖玉生烟是一种常见的羽流现象，目前的传热和光学理论可以很好地解释这一现象，我们还会对理解《锦瑟》感到困难么？有道是，蓝田日暖送能量，美玉导热升温度；气体受热产羽流，光线穿过现热烟。传热理论解温差，流动失稳得紊流，光学作用产视差，传说之中有科学。; 10137 次阅读|2 个评论

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