為什么水汽被吸入引擎時，會形成類似龍卷風一樣的一條線？

編注：大家還記得日報發布的這篇文章嗎飛機滑行時靠輪子提供動力還是靠引擎引擎能把人吸進去嗎在這篇文章的結尾，我們提出了一個問題“為什么水汽被吸入引擎時，會形成類似龍卷風一樣的一條線呢？”。本期，我們邀請了能源行業資深從業者oneking302來回答這個問題。

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首先擺出最能說明問題的圖片：

這個照片里其實是兩個問題：

1.明明照片天氣很好，為什么會有水氣？

2.為什么水氣會向龍卷風一樣，徑直飛向引擎中？

我們先回答第一個問題，照片里，陽光明媚，沒有下雨，預計室外溫度大部分時候不會超過35度。那么水氣會不會是氣溫太高，水被燒成了汽呢？35度是個什么概念，夏天里的正常氣溫，在南方，有的耐熱的人，可能空調都還沒用起，更別說把水燒開呢，差的遠。

問題就出在這里，大家知道高原做飯，跟咱們普通居家做法不一樣，如下圖，是高原做飯的場景

大家可以注意到，高原做飯用的是高壓鍋，因為不用高壓鍋煮不熟飯。為什么呢，因為水在一個標準大氣壓之下（大約100Kpa）沸點約等于100攝氏度，對于一般的家常烹飪就夠了。可是，隨著海拔增高，大氣壓力的降低，水的沸點就會降低，也就是也許水只有幾十度，但是也沸騰了，溫度無法再進一步升高，自然沒法做飯，也就需要高壓鍋了。

這種現象，有時候在低壓力的情況下，甚至可以讓沸點低到40度左右，也就是，你在夏天把一杯水放在太陽下曬一下，然后轉到低壓力的環境下，會發現，杯子里的水咕嘟嘟沸騰了，慢慢變成了水蒸氣。

對于飛機發動機來說，在之前的文章里，已經描述過，飛機發動機具有巨大的吸力，也就自然會吸入大量的空氣，可以想象，在大量空氣迅速被吸走的情況下，引擎前部會出現局部壓力迅速低于當地海拔對應的大氣壓，也就是，此區域水的沸點，會大大低于平時的沸點，大家再回去看第一張圖片，是不是發現水汽從地面濕潤處飛起？這就是因為，地面上的水，恰好處于抽氣后的低壓區域，因為沸點降低而迅速汽化，變成了水蒸氣的緣故。

現在我們再來回答第二個問題：為什么水蒸氣會龍卷風一樣，徑直飛向引擎中心呢？

因為飛機引擎，屬于燃氣輪機的一種，對燃氣輪機來說，如下面的截面圖，大致可以分為，壓氣段（compressor），燃燒段（Combustion），透平段（Turbine）,正因為壓氣段的存在，導致了引擎在開始運行之后，會一直吸入大量的空氣，并將它壓入燃燒室，跟燃料混合，進行燃燒，然后再進入透平段做工，從而提供巨大動力。