|
11.09.2021 Крихітні теплообмінники дозволять паливу гіперзвукового літака виступати в якості охолоджуючої рідини | |
Гіперзвукові літальні апарати, одного разу зможуть доставити людей з США до Австралії всього за кілька годин, але при такій швидкості виникає пекельна спека. Один із способів, яким вчені сподіваються запобігти їх перегрів, - це змусити паливо виконувати подвійну функцію в якості охолоджуючої рідини, підтримуючи безпечну робочу температуру літака в польоті. Вчені університету RMIT розробили каталізатори, надруковані на 3D-принтері, які можуть стати відсутнім елементом цієї головоломки, оскільки лабораторні випробування показують, як вони можуть запускати необхідні хімічні реакції для високоефективного поглинання тепла.  У той час як холодні температури на великій висоті достатні для запобігання перегріву комерційних літаків, але це не працює для літаків, що летять з гіперзвуковою швидкістю понад 6100 км / год, де тертя між літаком і навколишнім повітрям викликає величезні втрати тепла. З 1960-х років в дослідженнях вивчалася ідея вирішення цієї проблеми за допомогою так званого ендотермічного палива, яке могло б діяти як пропеллент і як теплоносій першого контуру літака. У цьому сценарії будь-який теплообмінник буде вловлювати тепло від нагрітих частин і передавати його холодному вуглеводневому паливу. Коли це паливо нагрівається і досягає певної температури, воно запускає хімічні реакції, в результаті яких вуглеводні розбиваються на більш прості частини, які потім можна використовувати для руху. «Паливо, яке може поглинати тепло під час роботи літака, є ключовим напрямком для вчених, але ця ідея заснована на літаки які споживають тепло хімічних реакцій, для яких потрібні високоефективні каталізатори», - говорить автор Роксана Хубеш з австралійського університету RMIT. «Крім того, теплообмінники, в яких паливо контактує з каталізаторами, повинні бути якомога менші через жорсткі обмеження за обсягом і вагою в гіперзвукових літаках».
 У пошуках вирішення цієї проблеми Хубеш і його колеги використовували 3D-друк для створення ґратчастих структур з металевих сплавів, покритих синтетичними мінералами, званими цеолітами. Команда описує їх як мініатюрні хімічні реактори і піддає їх лабораторним випробуванням, покликаним імітувати екстремальні температури і тиск палива, які витримує гіперзвукова швидкість. Це показало, що при нагріванні структур частина металу, швидше за все хрому, мігрує в каркас цеоліту, що призводить до «безпрецедентною каталітичної активності». ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ: Ісландська установка для видалення вуглекислого газу з атмосфери буде поглинати до 4000 т CO2 на рік «Наші каталізатори, надруковані на 3D-принтері, схожі на мініатюрні хімічні реактори, і те, що робить їх такими неймовірно ефективними, - це суміш металів і синтетичних мінералів», - каже Хубеш. «Це захоплюючий новий напрямок для каталізу, але нам потрібні додаткові дослідження, щоб повністю зрозуміти цей процес і визначити кращу комбінацію металевих сплавів для найбільшого впливу».
Схожі матеріали: | |
|
| Всього коментарів: 0 | |
|
СВІЖІ ПУБЛІКАЦІЇ
|
|
|