声波也能灭火了，这之中有哪些有趣的科学道理呢？

Question

如题所述

Answer 1

声波灭火器的主要功能是将氧气推开，从而让火源无法进一步获得氧气。从未来来看，该技术既没有化学物质没有无水，可以说是相对无损。

发明者

2015年，两名工程学本科生Seth Robertson和Viet Tran为他们在乔治·梅森大学的高级设计项目开发了一种声波灭火器。

该灭火器最初是为扑灭小厨房火灾而创建的，但很快就得到了广泛的认可。今天，二人组正在与ARSAC协商，后者授权了他们的发明，其目的是扩大规模以应对大火。

其实对很多组织都对ARSAC声学技术感兴趣，包括法国在2019年巴黎圣母院起火时，法国政府就对该技术进行了询问，以及之前在澳大利亚面临数十年来最严重的野火，也有向他们询问。

注：ARSAC成立于2017年，最初是一家无人机公司，现在正在帮助将声学技术推向新的高度。

技术要领

声波灭火器通过使用声波（一种压力波）来将氧气推离火焰源，并将其散布在更大的表面积上。这些动作打破了由热，燃料和氧气组成的火燃烧三角形，这是火燃烧所需的三个要素。声学灭火器使用低频低音（30至60Hz）来熄灭火焰，而无需依靠水或化学物质。

早在2008年，美国国防高级研究计划局就没有将声学技术作为消防工具进行测试。由于过去的失败以及科技人员的怀疑，很多人都对这项技术保持消极态度，但，罗伯逊和特兰通过添加涡流环来解决该问题，该环可移动粒子围绕中心核心绕圈，以在更长的距离内传播声波而不会损失质量或动能。

未来前景

在过去的50年中，消防技术几乎没有进步。目前消防的重要阻碍之一是，火灾研究通常比任何其他灾害研究晚20年左右。

如果能够将这项技术加入到综合系统当中，建立声边界线，以防止此类火势蔓延。那么对于减少伤亡是有着重大意义的。

Answer 2

声学灭火器通过声波(一种压力波)将氧气从火焰源推开，并将其扩散到更大的表面积上。这些动作打破了火燃的三角关系，火燃是由热、燃料、氧这三种火燃所需要的元素组成的。声学灭火器使用低频低音(30至60Hz)灭火，无需依靠水或化学物质。早在2008年，国防高级研究计划局就没有测试声学技术作为消防工具。由于过去科学家和技术人员的失败和怀疑，许多人对这项技术持否定态度。而Robertson和Tran通过增加涡流环解决了这个问题，涡流环可以使粒子绕中心核运动，使声波传播更远的距离，而不损失质量或动能。

Answer 3

1：声波将空气的流速加快，使得发生燃烧的气体边缘层变得稀薄
2：声波干扰燃料表层，使得火焰变宽，从而同样的热量被分散到了更广的区域（热密度减小）
从化学燃烧三要素来分析：可燃物、助燃剂、燃点
这里的声波就在尽力分离燃料（可燃物）和空气（助燃剂），也使燃料温度降低。

Answer 4

受启发制作出了手持式声波灭火器，原型包括声频发生器，类似一个小的放大器；一个瞄准仪，以便在特定方向集中声波。原理大概是声波移动以置换氧气。声波范围大概在30-60hz的低频。研究如果能进一步发展将是消防方向的大福音了。