喷气发动机水汽与化学尾迹喷洒器 | AI生成和翻译
王垠的备忘录：对比客机喷气引擎水汽与拉烟飞机的化学尾迹
作者：王垠
2024年2月11日
今天又看到几架拉烟飞机从头顶飞过。我用望远镜观察了它们的形状，但没有拍照，因为之前已经拍过很多。现在学习了喷气引擎的工作原理后，再看这些拉烟飞机，脑海中的概念清晰了很多。根据最新掌握的引擎知识，我可以断定这些尾迹明显不是来自引擎——因为尾迹移动速度非常缓慢，这显然不是喷气引擎排出气体的速度。
喷气引擎水汽应该是笔直的
我用之前拍摄的民航客机产生少量水汽的视频，与拉烟飞机进行对比，又制作了一个视频。对比非常明显。
请特别注意：客机产生的水汽（如果有）是笔直喷出的，就像焊枪火焰或防风打火机的火焰。为什么呢？因为飞机是通过在引擎中燃烧燃料，快速加热进气口吸入的空气，使空气剧烈膨胀后从尾部排出产生推力。空气进入引擎后，经过压缩机成为高压空气，在燃烧室与喷入的燃料充分混合后点燃。这会产生极快速的燃烧，导致空气剧烈膨胀。因此从尾部排出的气体速度极快。
如果外界空气相对湿度很高（比如90%），加上燃料燃烧产生的水分，这些排出的空气冷却后可能形成”过饱和”状态，使少量水汽凝结成可见的白色小液滴。这就是我们看到的民航喷气引擎尾部白烟。但要注意，这些白烟是笔直的，因为它们是以高速高压状态排出的。
相比之下，拉烟飞机向空气中释放大量白色物质，非常显眼且能长时间停留。它们的形状松散，像是洒出来的东西，而不是从引擎排出的。这是因为这些物质不是引擎燃烧产生的气体，而是从安装在引擎排气口附近的专用喷洒装置释放的。Matrix非常聪明——为了让人以为这只是引擎产生的水汽，他们在每个引擎排气口都安装了喷洒装置，这样尾迹数量就与引擎数量匹配，看起来像是直接从引擎排出的。但由于这些物质不是由引擎燃烧推动的，它们不会高速排出，因此显得松散卷曲。
拉烟物质从喷嘴出来后，虽然受到引擎高速气体的冲击，但因为它是流体，不会被加速，反而会形成冲击图案。这就像用高压水枪射击漂浮着泡沫的水池：泡沫不会急剧加速，反而会显现流体冲击的痕迹。所以仔细观察会发现，尾迹在出来后形成那些卷曲形状。它们是慢速流动的液体被引擎高速排气冲击所呈现的外观。
另外要注意，飞机引擎产生的水分并不丰富，所以排出空气的湿度并不特别高。即使因冷却凝结形成白雾，由于周围空气未饱和，这些雾气也会迅速被邻近空气吸收，不会形成持久尾迹。视频中真正的客机白烟在出现后几乎瞬间消失——不到一秒。
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