双蜡烛火焰振荡的纹影光学探究

作者：潘天辰; 张然; 黄永政; 赵金龙; 罗锻斌^*

来源：大学物理实验, 2023, 36(02): 46-49.

DOI：10.14139/j.cnki.cn22-1228.2023.02.010

• 燃烧过程
• 火焰振荡
• 纹影光学
• 湍流

两根相同的燃烧蜡烛17 mm的间距时，可以观察到它们火焰的同步和异步振动。为了探究蜡烛火焰振动原因，通过搭建反射式纹影光路，实现了蜡烛火焰气流场的可视化观察。随着两根蜡烛的靠近，双蜡烛火焰上方气流场会从无耦合的平流状态过度到相互耦合的湍流状态，而湍流区域向下扩散到火焰区域是导致火焰振动的原因。燃烧过程中火焰体积的不对称性涨落导致振荡火焰在同步与异步振荡之间切换；而燃烧过程中火焰周围气流的稳定，则会导致两振荡火焰解耦，湍流层上升离开火焰，火焰恢复稳定燃烧。

• 单位
  物理学院; 华东理工大学