冬奥会比赛项目中的科学原理,冬奥会比赛项目中的科学原理是什么

tamoadmin 热点聚焦 2025-02-14 50 0

奥运圣火为什么在水里也不会灭?

燃料是火炬能够在水下燃烧的关键,科学家试用了各种燃料,进行了各种各样的试验,(一开始效果并不是特别好,他们甚至一度有了取消水中传递的打算。)最后他们终于找到了一种由丁烷和丙烷混合而成的燃料,这种燃料不仅能够在水下燃烧,而且不会污染水体。

火炬在水面以下不同深度还会承受不同的压力,尤其在水下10米左右,压力比水下一米要大10倍。

经过潜水员多次的水下试验,终于获得了成功。

冬奥会比赛项目中的科学原理,冬奥会比赛项目中的科学原理是什么

于是在奥运火炬接力的历史中悉尼首次出现了水下传递。这次奥运会的火炬传递不但成功地解决了火炬在水下传递的问题,而且还打破了水火不相容的铁律

首先,一般火炬不能在水下燃烧是因为没有氧气,所以水下传递的火炬是特制的,有氧气源源不断地向火苗吹去,而且有抗水冲击设计。这样一来,火炬的火苗周围就有了氧气,火焰就可以在氧气泡中燃烧了

奥运火炬点燃的原理?

奥运火炬采用了全新智能感应与点火系统及燃烧器结构,应用先进的电脉冲点火方式、防熄火保护装置、电磁阀部件,以确保火炬即防风又挡雨,实现“遇风立燃、遇雨不熄”的效果,使火炬传递不受外界环境变化的干扰。

奥运火炬点燃是利用抛物面镜从太阳光线中点燃以示圣洁。

抛物面反射镜是呈抛物面结构形状的凹面镜。它的设计方式使得表面能够会聚或发散任何入射能量。这种能量可以是光、声、热和无线电波的形式。抛物面反射镜能够将反射的所有能量集中到一个焦点上,或者反射来自放置在其焦点处的能量源的平行光束。

抛物面镜的工作原理是二维抛物线的数学概念。它的3D形式称为抛物面。它可以定义为平面中与准线和曲线焦点等距的点的轨迹。

创造自己的火炬内部燃烧系统

在近几届奥运会火炬设计中,一般都只进行外形设计,而内部燃烧系统基本都通过购买原来成型的技术来解决。北京奥组委慎重研究后,决定走自主创新之路,创造属于我们自己的火炬内部燃烧系统。

科研实力雄厚的中国航天科工集团成为竞争这一设计方案的积极参与者。为此,集团几十名相关领域的精干科研人员组成了设计攻关团队,并委任中国工程院院士刘兴洲为火炬内部燃烧系统总设计师。

“简单地说,火炬内部燃烧系统就是在火炬内安装一套设备,使火炬在点燃后能在一定范围内的各种复杂环境下保持一段时间燃烧不熄,完成接力传递。”刘兴洲院士介绍说,北京奥运会火炬内部燃烧系统包括三个部分,即燃烧器、稳压装置和用于储存燃气的燃气罐。“我们就是要在很小、弯曲且不规则的空间内精心安装固定好这些装备。”

最先需要解决的是燃料。北京奥运会火炬选择了丙烷。丙烷燃烧后主要产生水蒸气和二氧化碳,不会对环境造成污染。更重要的是,丙烷可以适应比较宽的温度范围,在零下40摄氏度时仍能产生1个以上饱和蒸气压,高于外界大气压,形成燃烧;而且,丙烷产生的火焰呈亮黄色,火炬手跑动时,动态飘动的火焰在不同背景下都比较醒目。