Для тушения пожара обычно используют воду или пену, но эти методы могут вредить окружающей среде. Инженеры из Университета штата Огайо разработали устройство, которое использует «ионный ветер» и вихревые кольца для тушения огня. Этот подход обещает минимизировать ущерб для природы и уменьшить расходы, а также позволяет пожарным работать на безопасном расстоянии.
Каждый, кто задувал свечи на торте, знает, что достаточно небольшого дуновения, чтобы огонь погас. Это происходит потому, что поток воздуха разъединяет источник огня и горючее вещество. Но с костром такой фокус не пройдет — источник пламени слишком большой. Приток кислорода лишь усилит горение.
Новое устройство, по сути, использует принцип задувания свечи на торте, но в больших масштабах. Сначала генерируется вихревое кольцо воздуха, которое, создавая турбулентный поток, разделяет источник тепла и горючий материал. Одновременно с этим вихревой поток увлекает за собой проводящие аэрозольные частицы, которые, ионизируя воздух, усиливают турбулентность. Из семи разных смесей, которые протестировали ученые, наиболее проводящим аэрозолем оказалась медная фольга.
На практике пожарные будут направлять ручную пушку на огонь, выпуская кольца «ионного ветра». Такой способ тушения пожаров поможет уменьшить расходы, количество мусора, побочный ущерб и вред для природы по сравнению с традиционными методами, такими как вода или пена.
Команда протестировала два прототипа устройства. Первый создает вихри с помощью выбросов сжатого воздуха через конусообразное дуло. Второй выпускает воздух через квадратную насадку с помощью эластичной мембраны, которую пожарный оттягивает назад, а затем резко отпускает, как большую резинку.
Оба варианта успешно справлялись с тушением огня на расстоянии до двух метров, что позволяет пожарным работать на безопасном расстоянии. При этом вариант со сжатым воздухом оказался более действенным. Любопытно, что вихревые кольца сами по себе, без добавления специальных веществ, работали достаточно хорошо. Заметного улучшения при использовании проводящих аэрозолей ученые не увидели.
По словам Джона Симониса, одного из авторов исследования, конструкция их вихревого генератора простая и поэтому легко масштабируется. Устройство достаточно компактное, чтобы его можно было пронести через дверь и использовать в помещении, но при этом достаточно большое, чтобы создавать эффективные вихревые кольца.
Работа еще далека от завершения. Испытания проводились на моделях, имитирующих группы свечей, что не полностью отражает возможности устройства для тушения пожаров, например, в здании или в лесу. Поэтому будущие эксперименты ученые планируют проводить в более реалистичных условиях.
