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

Атомный ренессанс: Швеция возвращается к ядерной энергии
Атомный ренессанс: Швеция возвращается к ядерной энергии

Швеция вновь обратила внимание на атомную...

Аммиак без жертв: как японские ученые упростили производство
Аммиак без жертв: как японские ученые упростили производство

Мир стремится к устойчивому развитию, и&n...

Новые технологии, новые партнеры: что задумали в ННГУ
Новые технологии, новые партнеры: что задумали в ННГУ

Нижегородский государственный университет имен...

От лаборатории к реальности: как кристаллы времени заряжают мир
От лаборатории к реальности: как кристаллы времени заряжают мир

Мир хранения энергии меняется благодаря кванто...

Квантовый секрет растений: как природа превращает свет в энергию
Квантовый секрет растений: как природа превращает свет в энергию

Превращение солнечной энергии в химическу...

Аккумуляторная революция: Франция строит завод мечты для электрокаров
Аккумуляторная революция: Франция строит завод мечты для электрокаров

Европейская комиссия дала зеленый свет огромно...

1066 секунд: Китай приблизился к созданию неисчерпаемого источника энергии
1066 секунд: Китай приблизился к созданию неисчерпаемого источника энергии

Стремление Китая использовать энергию звезд до...

Термоядерный прорыв: SMART добыл первую плазму
Термоядерный прорыв: SMART добыл первую плазму

Токамак SMART успешно произвел первую плазму, ...

В ТПУ добавили отходы в пеллеты и снизили выбросы CO2 на 20%
В ТПУ добавили отходы в пеллеты и снизили выбросы CO2 на 20%

Ученые Томского политехнического университета ...

Тепло шахтных вод: Великобритания приближается к чистой энергии
Тепло шахтных вод: Великобритания приближается к чистой энергии

Живая лаборатория по использованию тепла ...

JES: Разработан революционный материал для литий-ионных батарей
JES: Разработан революционный материал для литий-ионных батарей

Глобальная гонка за увеличение срока служ...

AM&I: Пористые электроды из оксида кремния — прорыв в хранении энергии
AM&I: Пористые электроды из оксида кремния — прорыв в хранении энергии

Батареи стали неотъемлемым компонентом совреме...

AC: Разработаны безопасные и стабильные батареи на основе цинка
AC: Разработаны безопасные и стабильные батареи на основе цинка

Перезаряжаемые литий-ионные батареи питают все...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Новый рулевой КАИ Кирилл Охоткин: что ждет университет
Новый рулевой КАИ Кирилл Охоткин: что ждет университет
GPT PHI-4 в деле: автоматизация облачных серверов стала проще
GPT PHI-4 в деле: автоматизация облачных серверов стала проще
Математика против вирусов: как ученые СПбГУ научились предсказывать эпидемии
Математика против вирусов: как ученые СПбГУ научились предсказывать эпидемии
Вода без яда: как томские ученые победили мышьяк
Вода без яда: как томские ученые победили мышьяк
Т-клетки и В-клетки: новые герои в борьбе с раком
Т-клетки и В-клетки: новые герои в борьбе с раком
Наука и Победа: школьники Чечни вспомнили великие достижения советских ученых
Наука и Победа: школьники Чечни вспомнили великие достижения советских ученых
Как Плутон потерял статус планеты и что нашли ученые
Как Плутон потерял статус планеты и что нашли ученые
Атомный ренессанс: Швеция возвращается к ядерной энергии
Атомный ренессанс: Швеция возвращается к ядерной энергии
Почему одни помнят сны, а другие нет? Ученые нашли ответ
Почему одни помнят сны, а другие нет? Ученые нашли ответ
Невидимая угроза: что скрывается в воздухе общественных туалетов
Невидимая угроза: что скрывается в воздухе общественных туалетов
Трава, которая объединяет: как пастбища снижают напряженность в Кении
Трава, которая объединяет: как пастбища снижают напряженность в Кении
От мигрени до Альцгеймера: что значат гормоны для мозга
От мигрени до Альцгеймера: что значат гормоны для мозга
Тайны диатомовых водорослей: что происходит, когда вода становится соленой
Тайны диатомовых водорослей: что происходит, когда вода становится соленой
Nature Genetics: Тайны ДНК помогут понять, что на самом деле вызывает рак
Nature Genetics: Тайны ДНК помогут понять, что на самом деле вызывает рак
Мозг и микросхемы: нижегородские ученые учат электронику бороться с эпилепсией
Мозг и микросхемы: нижегородские ученые учат электронику бороться с эпилепсией

Новости компаний, релизы

Более 200 нижегородцев посетили научные кинопоказы честь Дня российской науки
Школьников и студентов Хабаровского края приглашают написать всероссийский диктант «Наука во имя Победы»
На Фестивале «Москва — Точка старта» победили проекты из МИФИ
Круглый стол «Наука продвигать» пройдёт в эту субботу
Итоги IV конгресса молодых ученых