Forma y tamaño de la llama (longitud) según la gravedad [duplicado]

Para la llama de una vela, ocurren los siguientes procesos. 1. transferencia de calor (de la llama al entorno y a la vela) 2. transferencia de material (vapor de cera difundido hacia el exterior y oxígeno difundido hacia el interior) 3. generación de calor (reacción química en la ubicación de la mezcla estequiométrica)

con la gravedad, lo anterior cambiará debido al flujo de convección libre. Esto acelerará la transferencia de calor, la transferencia de material y, por lo tanto, la generación de calor.

Supongamos que todo es igual y solo la gravedad es un poco diferente. Una gravedad más pequeña hará menos transferencia de material y menos transferencia de calor. Esto acortará la llama o reducirá el área frontal de la llama. Terminarás con una llama corta y más ancha (esférica).

Encontrarás el análisis completo en el libro de Landau y Lifszyc, Hydrodynamics. Este es un tema teórico complicado que se analiza con un modelo de mezcla gaseosa inflamable en un tubo cilíndrico. Primero analizas cómo se mueve la superficie en llamas en un tubo y luego impones que todo el gas se está moviendo. Luego haces que este gas se caiga de este tubo y ves qué forma podría tener. Hay teoremas, que se vuelve suave, puede agregar gravedad si lo desea, pero la verdadera razón por la que se hace más alto es la flotabilidad cuando su llama está rodeada por el aire. Creo que es difícil pero posible de calcular, pero primero debes pasar por el análisis de Landau y Lifszyc.

Después de algunas búsquedas encontré este pequeño papel. Solo daré una breve respuesta a la pregunta, para obtener más detalles, puede leer el documento.

Entonces, de acuerdo con los resultados obtenidos para el modelo en el documento:

1. la longitud de la llama:

   • aumenta a medida que aumenta el nivel de gravedad de$0g_e$a$3g_e$
   • disminuye de$3g_e$a$60g_e$
   • y sale volando a niveles de gravedad más altos

2. el ancho máximo de la llama disminuye a medida que aumenta el nivel de gravedad.

En la siguiente figura se puede observar la evolución de la llama desde$0g_e$a$5g_e$.

Sin embargo, si la superficie superior de la mecha se vuelve inerte, el modelo predice que la llama se apaga en$6g_e$.

$g_e$- gravedad al nivel de la superficie terrestre.