火焰龍捲風(火旋風):形成原因,漩渦擾動,升空遇風,成型狀況,構成部分,旋風形態,

火焰龍捲風

火旋風一般指本詞條

火焰龍捲風又叫火怪或火旋風，火旋風的流動和燃燒高度組織化，其對流渦核中的湍流特性要么不存在(層流火旋風)，要么被強烈抑制(湍流火旋風)在特定的外界條件下，普通的浮力火羽流能夠轉變為穩定的火旋風燃燒。產生火旋風需要同時具備三個條件，即生成渦，流體匯和摩擦力。

旋轉火焰多發生在灌木林火，火苗的高度30至200英尺（9-60米）不等，持續時間也有限，一般只有幾分鐘，但如果風力強勁能持續更長的時間。

基本介紹

中文名：火焰龍捲風
外文名：Fire Tornadoes
別名：火旋風
屬性：自然災害
成因：森林大火強烈氣流
系列：龍捲風

形成原因,漩渦擾動,升空遇風,成型狀況,構成部分,旋風形態,破壞能力,研究模型,實際案例,

形成原因

火焰龍捲風的形成需要具備一定條件：強烈熱量和涌動風流結合在一起將形成旋轉的空氣渦流。這些空氣渦流可收緊形成類似龍捲風結構，旋轉著吸入燃燒殘骸和易燃氣體。

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一般在渦度方程中，幅合效應是影響渦度變化的最大因素。在火災中，火的熱力令空氣上升，周圍的空氣從四方八面湧入，形成幅合，火焰龍捲風便形成了。有說在日本關東大地震，火災處處，都發生了好幾起的火焰龍捲風。

漩渦擾動

大火可引起一系列渦旋，其強度從塵捲風（俗稱“旋風”）那樣的小旋渦，到強烈的龍捲風擾動。這種渦旋兼有風暴性大火和森林大火。其特徵是：火中心上空有強烈的上升氣流和很強的地面旋風。

升空遇風

火焰龍捲風的形成必須在火焰燃燒產生高溫造成熱對流上升後，如果這時高空有風，上升的氣流會開始旋轉，便可能形成所謂的火焰龍捲風。

成型狀況

構成部分

火焰龍捲風包含著一個核心，實際上這個核心就是著火部分；此外還包含一個無形的袋狀旋轉氣體，它為火旋風核心提供新鮮的氧氣。

旋風形態

一旦火焰被旋轉的氣流所吸收，未燃燒氣體將抵達火旋風核心，直至到達具有充足新鮮、加熱氧氣的區域使這些氣體燃燒起來。因此火焰龍捲風的核心看上去非常高，且十分纖細。常見的火旋風核心只有0.3-0.9米寬，高15-30米。但在條件合適的狀況下，還能形成巨大的火旋風(幾十米寬，300米高)。

火焰龍捲風

來流改變了火焰龍捲風內部的燃燒結構，促進了中空燃燒狀態的形成。中空燃燒狀態有一個中心的低溫區域。在中心低溫區域溫度最低時，火焰龍捲風持續時間最長。來流增強了火焰龍捲風的整體轉動，並且加劇了火焰龍捲風的螺旋狀上升。

破壞能力

火焰龍捲風夾卷著火焰，像一條火龍一樣旋轉前進，所到之處皆為灰燼。其威力足以將一棵小樹連根拔起，可持續1小時以上，難以被撲滅。

研究模型

火焰龍捲風存在一種中空燃燒的狀態。通過燃燒風洞，對不同來流影響下的火旋風進行分析研究。通過一個置於大型燃燒風洞中的邊角開有切向進風口的六邊形小尺寸火焰龍捲風發生模型，套用熱電偶測溫和皮托管測速以及電子數據採集系統，對該模型內的溫度分布數據和速度分布數據進行採集，研究來流速度對火焰龍捲風內部燃燒結構的影響、火焰龍捲風旋轉速度的影響以及持續時間的影響。

火焰龍捲風又叫火怪，火旋風，是指當火情發生時，空氣的溫度和熱能梯度滿足某些條件，火苗形成一個垂直的漩渦，旋風般直刺天空的罕見現象。旋轉火焰多發生在灌木林火，火苗的高度30至200英尺不等，持續時間也有限，一般只有幾分鐘，但如果風力強勁能持續更長的時間。據介紹，火旋風核心部分最高溫度可達2000華氏度(1093攝氏度)，足以將從地面吸入裡面的灰燼重新點燃。歷史上，巨型火龍捲肆虐火場的案例屢見不鮮。