物理與天文學科Physics & Astronomy160002
蠟燭火焰震盪之研析 Taiwan
在2020的IYPT中的其中一題的題目中發現,當兩根以上的蠟燭擺在一起時,蠟燭火焰會產生穩定的耦合震盪,於是本研究將深入探討此現象。我們將兩組蠟燭束以不同的距離由近而遠擺放,產生同向震盪、轉向序、反向震盪的現象。並觀察蠟燭火焰不同的震盪的模式,分析其在各個模式下的相位差與頻率。接著我們以理論模型來探討蠟燭火焰在不同的間距時的理論相位差與頻率,並與我們得到的實驗數據進行比較與討論。再來為了觀察蠟燭周圍氣流流動的情形,我們使用紋影攝影觀察並使用線香煙霧與PIV技術來分析周圍氣流的流動速率與氣流產生漩渦的位置,與在不同的震盪模式下蠟燭火焰周圍渦流出現的特徵和渦流交互影響的情況。我們利用其得到的結果建立一氣流流動模型來解釋周圍氣流流動、渦流與蠟燭火焰震盪的現象的關聯,並嘗試尋找更穩定的震盪器取代蠟燭。