Entsteht der Rauchpilz nach einer Explosion, weil die äußeren Bereiche der Rauchgaswolke schneller abkühlen und dadurch an Aufwärtsgeschwindigkeit verlieren?

1 Antwort

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pendejo
17.02.2024, 20:32

Konvektion ja, aber etwas anders, als von Dir vermutet, wobei es schon in die Richtung geht:

Zuächst entsteht durch die Exlosion eine sehr heiße und unter hohem Druck stehende, nahezu halbkugelförmige Gasblase, die durch ihre Ausdehnung an Druck und Temperatur verliert. Dadurch wird dieser Vorgang immer langsamer. Ab einem gewissen Punkt ist der Druck soweit abgesunken, die Temperatur aber noch so hoch, daß die "Blase" mit den Explosionsgasen eine niedrigere Dichte als die Umgebungsluft hat. Die Gasblase (samt Rauch) fängt nun an, ähnlich wie eine Luftblase in Wasser, aufzusteigen.

Hierbei verdrängt sie die kühlere Luft, die sich darüber befindet, und die dadurch außen an der Gasblase entlang nach unten strömt. Durch die hierbei entstehende Reibung (vermutlich auch Vermischung/Abkühlung), sowie im Kern der Gasblase befindliche noch wärmere Luft, die noch mehr nach oben drängt, entsteht sowas wie ein von oben über die Außenseiten nach unten und wieder ins Zentrum rotierender Donut/Kringel.

An der Unterseite bildet sich gleichzeitig durch das Aufsteigen der Gasblase sowie das Einströmen der kühleren Luft, die ursprünglich über der Blase war, ein leichter Unterdruck/Sog, der ggf. durch die Explosion entstanden Staub oder durch Brand entstehenden Rauch "nachsaugt".

So entsteht die charakteristische Pilzform.

Hier ist der Effekt halbwegs gut zu sehen (ab 0:38):
https://www.youtube.com/watch?v=VjGmqAORGPo

Offensichtlich wurde hier eine große Menge Munition/Sprengstoff (=Detonation, eine besondere Form von "Explosion") vernichtet. Daher auch die gut sichtbare starke Druck-/Stoßwelle, die sich weit durch die Luft fortplanzt, bei relativ geringer und kurzer Flammenbildung.
Woher ich das weiß:Berufserfahrung – Berufssoldat