Многие из нас сталкивались с довольно необычным на первый взгляд явлением – если в горящий бензин или масло подлить воду, то сперва огонь вроде бы уменьшается, а затем вспыхивает еще сильнее, чем раньше. Почему жидкость, обычно используемая для тушения, в таких условиях, напротив, усиливает огонь?

С физической точки зрения это один из самых простых примеров целого ряда закономерностей гидродинамики. Когда вода падает в горящее масло, ее температура резко повышается, что заставляет каплю превращаться в пар. Однако у масла температура кипения выше, чем у воды, к тому же вода тяжелее его. В результате капли воды уходят на глубину, а сама она перегревается, испытывая при превращении из жидкости в газ увеличение объема в 1700 раз. Увы, давление окружающего газ жидкого нагретого масла оказывается выше, чем давление расширяющегося пузырька пара. Так что, достигнув максимального расширения, пузырек снова схлопывается – до тех пор, пока давление внутри него не начинает вновь превышать давление окружающего пузырек масла.

Этот замкнутый цикл может повторяться очень много раз, в особенности в глубоком сосуде. Однако в ходе таких постоянных расширений и сжатий объем пузырька пара все равно становится в несколько раз больше, чем у исходного объема воды. Поэтому его плотность становится сильно меньше плотности масла, отчего он постепенно поднимается вверх, к поверхности горящего углеводорода. И вот наступает момент, когда пар вырывается наружу:

Здесь происходит сразу два явления: с одной стороны, пар окутывает поверхность масла, временно блокируя доступ к ней кислорода, с другой – поднимающиеся пузырьки увлекают с собой некоторое количество масла. Оно ускоряется давящим на него водяным паром и резко устремляется во все стороны, повышая тем самым приток кислорода к фронту горения. Так вода, в норме неплохо тушащая огонь, становится его союзником.

Следует отметить, что хотя явление, зафиксированное на видео, и является крайне небезопасным для любого, кто находится рядом (повторение таких опытов без защитного снаряжения легко приводит к ожогам третьей степени), но бывают и такие ситуации, когда взаимодействие воды и пламени способно принести немалую пользу.

Так, концерн BMW с 2016 года планирует использовать в своих хэтчбеках первой серии новые трехцилиндровые моторы с впрыском воды в рабочем цикле. Дело в том, что капли воды, попадающие в цилиндры двигателя внутреннего сгорания, испаряясь, резко понижают температуру на фронте горения, что замедляет его и делает более плавным, сводя к минимуму риск детонации. К тому же более плавное сгорание снижает процент несгоревшего топлива и его общий расход, что немаловажно в свете постоянного ужесточения экологических норм в европейских странах. По данным BMW, водяной впрыск в цилиндры снижает расход топлива бензиновых ДВС на цикле Отто на 8% – и вскоре автолюбители смогут на практике убедиться в том, насколько верны расчеты немецких инженеров.

Очищающая салфетка

Турбосушилка MT4111