有这样一种神奇的现象:飞机起飞时,在快速运转的发动机旁边经常能看到一个白色水柱。
它从地面升起,边旋转边延伸至发动机内部,像极了“龙吸水”的场景。
这种飞机“龙吸水”是什么原理?
要想知道答案,不妨先看看另一种龙吸水现象。
2022年7月2日,广东汕头市的一处海面出现“龙吸水”现象。在厚厚的云层下面,一根旋转的巨大水柱将水天连接在一起。
那么这个“龙吸水”到底是什么呢?
“龙吸水”又叫水龙卷,它是一种特殊的空气涡旋现象
当局部区域的空气发生剧烈对流时,气流上下扰动并围绕着龙卷轴心快速旋转,逐渐形成一个涡旋。
由于龙卷内部空气流速快气压低,周围的空气受压力的影响会快速地填充进去。再加上龙卷形成时地面空气温度较高热空气上升。于是就会形成一边旋转一边上升的状态。
在达到一定程度的时候,这股气流就会吸着底部的海水一起上升,龙吸水就这样形成了。
可飞机发动机上为什么也会出现“龙吸水”呢?
从本质上来讲,龙吸水是气流运动产生的。而飞机发动机在运转时,需要从进气口大量吸进空气,也会造成气流的扰动。
在这一过程中空气从四面八方涌入,如果此时正好有侧风经过,受吸力影响它在来到发动机下方时 会被迫扭转方向朝上运动。
再加上此处的气压较低,周围的空气源源不断地往里补充,在气流的叠加下涡流就逐渐产生了。
但由于发动机的这种涡流是发生在地面,所以它更多是一种“地面涡”
除了水雾,它还能吸起地面的灰尘、小石子等。不过如果吸入过多杂质,它会对发动机叶片造成一定程度的损伤。
所以这种“龙吸水现象”对于制造精密的飞机来说,其实是有一定危害的。
如何在家做出“龙吸水”呢?
方法其实很简单,首先准备一个塑料瓶、一瓶酒精以及一个装着有色水上面点有蜡烛的浅口盘子。
接着将酒精喷进瓶子内摇晃均匀,快速罩在蜡烛上方倒扣在盘子上。这时会看到盘子里的水
在瓶内竟然瞬间向上涌起,呈现出“龙吸水”的效果。
这是由于酒精在燃烧过程中会消耗掉瓶内空气,致使气压降低。于是有色水在外部大气压的作用下这才被瞬间压入瓶内。
与涡流的形成不同,这里瓶子内的水流向上运动,多是受气压的影响,与气流其实没有太大关系。