作业帮奥运火炬为什么刮风下雨都不会熄灭?
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/04/30 16:30:05
奥运火炬为什么刮风下雨都不会熄灭?
奥运火炬为什么刮风下雨都不会熄灭?
奥运火炬为什么刮风下雨都不会熄灭?
火炬在传递过程中要求不能熄灭,而且不论刮风还是下雨,都必须保持火炬燃烧的状态.尽管大家过去也都想了很多方法,但是在奥运会历史上还是经常出现意外.例如,上一届雅典奥运会在火炬传递的两个最重要的仪式上都曾出现熄火现象.与此不同,在悉尼奥运会上,奥运火炬还首次实现在海底传递.对于一般的奥运火炬来说,要保证火焰不灭,那么必须要能够始终足够的产生大量的热才能维持火焰在各种极端情况下,相应的要求气体燃料足够多,燃烧室中产生火焰热量足够大才能抵御各种情况.这样势必要求燃烧系统所占的体积很大,相应火炬的重量也会增加.但是对于奥运火炬传递手来说,从安全的角度考虑,不希望火焰的热量过大,同时为了使用方便,也不希望火炬的体积和重量过大的.因此,技术系统中对同一参数出现了完全相反的要求,在TRIZ理论中将这种情况称为“物理矛盾”.在TRIZ 理论中,由第41号到51号创新原理来专门解决物理矛盾.对于火焰不灭问题,TRIZ 理论所推荐的第41号创新原理：矛盾空间分离原理（Separationcontradicting properties in space）,与此次北京奥运火炬所采用的是“双火焰方案”设计思想是完全一致的,将整个燃烧系统分为：预燃室(precombustion chamber)和主燃室(maincombustion chamber).整个火炬燃烧系统的工作方式是：当稳压阀打开以后,燃气以气态形式从气罐里出来,然后经过稳压阀.气体从稳压阀出来后,会经过回热管,到达阀门后气体“兵分两路”,一路流到燃烧器的预燃室,另外一路流到主燃室.到达预燃室的气体与空气形成预混火焰；到达主燃室的气体,将进行空气的补燃,形成饱满的火焰.火炬内的预燃室保持一个比较小但十分稳定的火焰,如果出现极端情况,主燃室火焰熄灭,预燃室仍能保持燃烧,保证火炬不熄灭.另外,火炬的燃气罐和稳压阀是连接在一起的,稳压阀的作用是使从气罐里出来的气体经过稳压阀后,保持一定的压力.如果气体压力稳定的话,在各种气候变化时,火炬的火焰能保持一定高度.这样的设计使得北京奥运会火炬在燃烧稳定性与外界环境适应性方面达到了新的技术高度,能在每小时65公里的强风和每小时50 毫米的大雨情况下保持燃烧.防止风的回旋火炬顶端的纸卷形状,容易形成风的回旋,因此,需要改进燃烧系统的抗风性.而实际上,只要预燃室不灭,整个火焰也就不会灭.那么对于提高预燃室抗风性的问题,需要改进的火炬燃烧系统的可靠性,但要提高火焰的可靠性,那么必须提供更大的热量,这样就造成了火炬能量损失.根据“可靠性”和“能量损失”这一矛盾,再由TRIZ 理论的矛盾矩阵表,得到推荐的创新原理是：第10号预先作用原理（Principle of preliminary action）； a) 预先对物体（全部或至少部分）施加必要的改变； b) 预先安置物体,使其在最方便的位置开始发挥作用而不浪费运送时间.第11号事先防范原理（Principle of in-advance prepared emergency means）；采用事先准备好的应急措施,来补偿物体相对较低的可靠性.第35号物理化学参数改变原理（Principle of change of physical or chemical parameters）； a) 改变聚集态（物态）；b) 改变浓度或密度； c) 改变柔度；d) 改变温度.其中,根据第11 号事先防范原理的建议,可以在预燃室上方加了盖板(cover plate),提高了它的抗风性能.遇到瞬时风变,火炬仍可以正常燃烧.