В Пермском Политехе создали установку для исследования новых видов топлива

Учёные исследуют новый вид горючего — гранулированное топливо. Они изучают, как его можно использовать в разных энергетических установках и сравнивают с другими видами топлива.

Пока особенности использования нового горючего изучены только теоретически. Учёные из Пермского Политеха создали экспериментальную установку для исследования системы подачи гранул в камеру сгорания ракетных и прямоточных двигателей. Это позволит определить оптимальные характеристики истечения топлива и параметры устройства регулирования его расхода.

Результаты опубликованы в журнале Вестник ПНИПУ. Аэрокосмическая техника.

Его особенность в том, что оно обладает свойствами и жидкого, и твёрдого горючего. В двигателе топливо находится в форме гранул и подаётся в камеру сгорания с ожижающим газом, поэтому оно текучее, и можно регулировать его расход. Но когда двигатель не работает, топливо остаётся твёрдым.

Пока недостаточно изучен процесс подачи топлива в камеру сгорания и возникающий при этом режим критического истечения. Он отслеживает отношение давлений на входе и выходе сужающегося канала, через который поступает жидкость. Критическое истечение порошково-газовой смеси безопасно для топлива: возмущения в камере сгорания не передаются в бак.

Для расчётов и прогноза работы двигателя необходимо изучить механику движения порошково-газовой смеси.

На сегодняшний день она описывается только теоретически через систему уравнений, что не позволяет изучить физический процесс критического истечения гранулированного топлива. Некоторые коэффициенты невозможно определить аналитически, а трение фаз гранул о стенки канала не учитывается.

Учёные Пермского Политеха разработали экспериментальную установку, которая имитирует подачу гранулированного и других видов порошкообразного топлива в камеру сгорания реактивных двигателей. Это позволяет изучить процесс подачи топлива и определить оптимальные параметры расхода.

Григорий Доткин, младший научный сотрудник кафедры «Ракетно-космическая техника и энергетические системы» ПНИПУ, рассказал, что наша установка и её элементы запорно-регулирующей арматуры обеспечивают герметичность, имеют системы дренажа давления. Кроме того, в установке легко и безопасно можно заменить вышедшие из строя детали.

Также установка снабжена аппаратным комплексом для контроля состояния элементов на протяжении всех исследований. Это позволяет управлять состоянием установки, измерять, передавать, обрабатывать и хранить рассчитанные параметры экспериментов для анализа результатов исследований.

Установка политехников состоит из баллона с азотом высокого давления, коллектора, топливного бака с поршнем, порошком и устройством регулирования расхода, приёмной ёмкости, запорно-регулирующей арматуры.

Для контроля эксперимента используются датчики давления, расходомер газовый и датчик измерения перемещения поршня. Сигнал от них поступает на контроллер, где преобразуется в значения физических величин и передаётся на автоматизированное рабочее место (ноутбук).

Эта конструкция поможет проводить эксперименты для анализа критического истечения порошковых материалов. С её помощью можно определить зависимость основных данных и параметров двигателя от расхода топлива, а также исследовать влияние геометрии форсунок на удельные расходы газа и гранул и на критическое отношение давлений, — рассказал профессор кафедры «Ракетно-космическая техника и энергетические системы», доктор технических наук Владимир Малинин.

Установка, разработанная учёными Пермского Политеха, позволяет подробно исследовать процессы подачи гранулированного топлива в камеру сгорания и определять оптимальные параметры для работы двигательной установки.

Источник

07.10.2024


Подписаться в Telegram



Энергия

PRX Energy: Открыты перспективные материалы для термоядерных реакторов
PRX Energy: Открыты перспективные материалы для термоядерных реакторов

Ядерный синтез может стать идеальным решением ...

J. Mater. Chem. A: Литий-ионные батареи станут безопаснее и эффективнее
J. Mater. Chem. A: Литий-ионные батареи станут безопаснее и эффективнее

Новое объяснение эффекта этиленкарбоната ...

EPSR: ИИ повысит надежность электросетей с учетом роста энергопотребления
EPSR: ИИ повысит надежность электросетей с учетом роста энергопотребления

Из-за распространения возобновляемых источнико...

Matter: Гибридные перовскиты прокладывают путь к новым лазерам и светодиодам
Matter: Гибридные перовскиты прокладывают путь к новым лазерам и светодиодам

Исследователи разработали методику создания сл...

Nature Nanotechnology: Решена ключевая проблема натрий-ионных батарей
Nature Nanotechnology: Решена ключевая проблема натрий-ионных батарей

Литий-ионные батареи широко используются в&nbs...

JAC: Ученые исследовали эффективность пьезокатализа Bi2WO6-x
JAC: Ученые исследовали эффективность пьезокатализа Bi2WO6-x

Пьезокатализ — перспективная эколог...

EES Catalysis: Новые ячейки превращают углекислый газ в экологичное топливо
EES Catalysis: Новые ячейки превращают углекислый газ в экологичное топливо

Новый метод переработки бикарбонатного раствор...

Nature Climate Change: Богатые тоже пачкают атмосферу
Nature Climate Change: Богатые тоже пачкают атмосферу

Углеродный след богатых людей в обществе ...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

New Atlas: Башня RainStream сможет спасти город от пожара
New Atlas: Башня RainStream сможет спасти город от пожара
Nature: Ученые исследуют строение ядер химических элементов с помощью лазеров
Nature: Ученые исследуют строение ядер химических элементов с помощью лазеров
Nature Nanotechnology: Новый материал охлаждает на 72% лучше любых термопаст
Nature Nanotechnology: Новый материал охлаждает на 72% лучше любых термопаст
Health Communication: Как правильно общаться с людьми с диагнозом Альцгеймера
Health Communication: Как правильно общаться с людьми с диагнозом Альцгеймера
Zoolinnean: Ученые открыли новый вид геккона со сросшимися костями
Zoolinnean: Ученые открыли новый вид геккона со сросшимися костями
Phys.org: Космический мусор защитит будущие миссии на Луну и Марс от радиации
Phys.org: Космический мусор защитит будущие миссии на Луну и Марс от радиации
Школьники создали для музея бота-проводника по коммуналкам и книгам Булгакова
Школьники создали для музея бота-проводника по коммуналкам и книгам Булгакова
Current Biology: Ученые придумали, как отпугивать акул от серфингистов
Current Biology: Ученые придумали, как отпугивать акул от серфингистов
Plant Phenomics: Как технологии помогают фермерам сохранить урожай риса
Plant Phenomics: Как технологии помогают фермерам сохранить урожай риса
PeerJ: Выяснилось, как хищники справляются, когда остаются без зубов
PeerJ: Выяснилось, как хищники справляются, когда остаются без зубов
Челябинские ученые сделают коммунальные машины автономными
Челябинские ученые сделают коммунальные машины автономными
Мордовские ученые создали бетон нового поколения
Мордовские ученые создали бетон нового поколения
Исследование Т-клеток в лечении опухолей открывает новую силу иммунотерапии
Исследование Т-клеток в лечении опухолей открывает новую силу иммунотерапии
Current Biology: Анализ ДНК опроверг прежние данные о погибших в Помпеях
Current Biology: Анализ ДНК опроверг прежние данные о погибших в Помпеях
МФТИ: Линзы тоньше волоса ускорят диагностику болезней на дому
МФТИ: Линзы тоньше волоса ускорят диагностику болезней на дому

Новости компаний, релизы

На старт! Внимание! MITEX!
Международные эксперты оценили разработанную для нижегородского завода технологию
Фестиваль научных театров «Наука всем!» прошёл в Санкт-Петербурге
«Неделя без турникетов» проходит на предприятиях «Вертолетов России»
Правительство Республики Казахстан пригласило МИФИ войти в совет по стратегическому партнерству в науке и образовании