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研究表明风暴油自古被用于平息海浪并提升海上救援安全

来源标题:Storm Oil

风暴油是一种近乎不溶于水的表面活性剂类油,自古便被用于平息海浪、辅助海上救援和提升航行安全。其原理是油膜在海面形成浓度梯度,产生切向剪切力,额外耗散并阻尼波浪。直到20世纪末,多国仍要求蒸汽船和救生艇配备风暴油,英国1894年商船法甚至强制至1998年。

Hacker News 最新thunderbong2026/11/2 · 3 天前8 分钟阅读

以下正文由 AI 翻译自 Hacker News 最新(原文版权归原站所有),可能存在偏差,重要内容请以原文为准。

风暴油被描述为一种几乎不溶于水的油,可作为表面活性剂使用,自古以来就被用于平息海浪。[1][2]历史上,它被用于协助海上救援和提高航行安全,做法是将油倾倒在海洋表面以降低波浪强度。[3][4]这种几乎不相溶的泄漏油作为表面活性剂,聚集在水面上;当波浪局部拉伸或压缩时,会形成浓度梯度,诱发切向剪切力,从而带来额外的耗散和阻尼。[5][1]这些现象后来被本杰明·富兰克林、瑞利勋爵和 Agnes Pockels 等人发现并进行了科学探索,共同深化了对表面张力和波浪动力学的科学认识。[1][4]

直到20世纪末,许多国家的蒸汽船和救生艇都被要求携带风暴油。[6][7]美国海事服务培训手册将风暴油列入救生艇上的通用设备清单,[8]而《1894年商船航运法》(57 & 58 Vict. c. 60)则强制要求英国船只配备风暴油,直至1998年。[6][7]人们常使用廉价的植物油或鱼油作为油的来源。[6]

油对水具有阻尼作用,能迅速在大面积水面上形成一层薄膜,吸收部分波浪能量。[6][9]这阻止了风沿水面产生牵引力;因此,波浪便不易形成。[10]

这种做法可以追溯到公元前350年的亚里士多德时期,以及公元1世纪初的老普林尼时期。亚里士多德描述了潜水员在眼睛上涂抹油的做法,目的是“平静水面,让光线能够到达眼睛”。据称,捕鲸船在恶劣海况下会在船体周围悬挂鲸脂,以帮助平静海洋。[11]本杰明·富兰克林在1757年访问英国谈判税收问题时,著名地研究了油对波浪的平静作用,[1]并在 Derwentwater 等湖泊上演示了这一效果。富兰克林与 William Brownrigg 之间的通信表明,富兰克林于1757年在船上首次遇到这一现象,并在几年后与 Brownrigg 和 John Pringle 爵士一起进行了研究。[12]这促成了1774年6月2日在皇家学会对该主题的讨论。富兰克林也是第一个在英格兰多个池塘和湖泊上进行对照实验的人,并且是第一个将研究结果作为科学出版物发表的人。[13][1]后续研究者包括 Strutt、[14]瑞利勋爵。[1]与此同时,Agnes Pockels 在德国布伦瑞克的厨房里工作,对油单分子层在水面上的性质进行了实验,测得水面上油层的厚度约为1.3纳米。[15]她通过表面膜天平技术研究风暴油的工作,后来影响了 Langmuir 槽等工具的设计。[15]Pockels 还提出,油对水的平静作用不仅仅涉及表面张力的降低,还包括额外的粘性阻力。[1]

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