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DIY空氣壓縮引火器

生活科學趣談

一、竹管版:

二、銅管版:銅管與 O-ring可在台北市太原路購得,木桿可在建材行或特力屋木材區尋找。

三、鋁管版:鋁管可在鋁材行購得

四、壓克力管版:

科學原理:
和沒有火星塞的柴油引擎之點火機制相同,當施力將空氣壓縮引火器的推桿下壓時,如果動作很快,內部的空氣在和外界沒有熱交換的情況下所進行的壓縮過程叫做絕熱壓縮,此時施力對空氣進行壓縮所作的功等於空氣內動能的增加量,表現出來的宏觀現象就是空氣溫度的上升。若此溫度能達到可燃物的燃點以上,該物質即能自行發火燃燒。

下則影片1分50秒顯示經高壓縮比(12:1 ~ 22:1)的汽缸容積來壓縮空氣,在活塞抵達上死點之前其溫度已迅速上升超過500℃。然後經由噴油嘴將柴油注入加以霧化,之後藉由已被壓縮的空氣所產生之高溫來自行點燃霧化的柴油。因此柴油引擎不需使用點火系統,但它仍需要噴射泵浦和噴油嘴所組成的燃油噴射系統。

至於炭布的製作請參考先前這篇:原民科學(一)打火石

同場加映

Titan sub implosion: What we know about catastrophic event

BBC這篇新聞提及深海處的巨大壓力是否會對船體中段的碳纖材料產生破壞,暴露原始製造過程中的缺陷,或者在重複潛水過程中加劇了不穩定性,從而破壞了結構的完整性而向內蹋陷。內文還提及「The air inside a sub has a fairly high concentration of hydrocarbon vapours」。泰坦號上有大約 96 小時的氧氣儲備,助燃物有了,那麼這個可燃物是什麼?從上圖可知其使用電動推進器,所以是電池而非液體燃料,那麼難道會是從碳纖樹脂材料所釋出的溶劑蒸氣?至於「When the hull collapses, the air auto-ignites and an explosion follows the initial rapid implosion…」,果真如此的話,那就有可能如同下則模擬影片,當船體坍縮後,由於內部的氣體瞬間被壓縮而造成絕熱壓縮升溫,進而導致可燃物燃燒而發生爆炸?

@sincerelybootz

For educational purposes: Submarine implosion depiction #titanic #titanicexpedition #ocean #submarine #implosion

♬ original sound – Bootz