據(jù)德國(guó)宇航中心網(wǎng)站2022年4月14日刊文，為了在設(shè)定的時(shí)間框架內(nèi)實(shí)現(xiàn)擬定的氣候目標(biāo)，科學(xué)界正在努力為其提供必要的技術(shù)，包括為能源和航空運(yùn)輸領(lǐng)域開(kāi)發(fā)適用的燃燒室設(shè)備。到目前為止，還未開(kāi)發(fā)出合適的光學(xué)測(cè)量技術(shù)來(lái)分析燃燒過(guò)程中的火焰特性，尤其是應(yīng)用于全尺寸渦輪部件的極其昂貴的高壓燃燒室測(cè)試。與科學(xué)實(shí)驗(yàn)室設(shè)置相比，在測(cè)試臺(tái)上的觀察受限。因此，必須找到內(nèi)窺解決方案。
德國(guó)宇航中心（DLR）表示，目前已成功開(kāi)發(fā)出一種用以專門研究氫燃燒的測(cè)量技術(shù)，并已完成氫和氨的燃燒室測(cè)試，這種新的測(cè)量技術(shù)可以“穿透鎖孔”進(jìn)入燃燒室內(nèi)部。
新的測(cè)量技術(shù)所采用的內(nèi)窺探頭由DLR推進(jìn)技術(shù)研究所發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)量系統(tǒng)部開(kāi)發(fā)。該部門在開(kāi)發(fā)適用于高壓和高溫等不利條件的高精度測(cè)量技術(shù)方面擁有多年的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)。
為了能在燃燒室的惡劣環(huán)境中完成測(cè)量，該光學(xué)探針還配置了用于保護(hù)作用的散熱片，該散熱片是在DLR技術(shù)市場(chǎng)營(yíng)銷部支持的“Keyhole”項(xiàng)目框架下開(kāi)發(fā)而成。該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Guido Stockhausen表示，通過(guò)紫外線內(nèi)窺鏡，可以觀察空間氫火焰結(jié)構(gòu)，從而為工業(yè)合作伙伴提供更多信息，并加快了未來(lái)燃燒室部件設(shè)計(jì)的復(fù)雜進(jìn)程。
看不見(jiàn)的火焰
與天然氣或煤油的火焰不同，氫火焰在可見(jiàn)光譜中是無(wú)色的，因此必須在紫外線（UV）光譜范圍內(nèi)觀察其反應(yīng)區(qū)域。這對(duì)內(nèi)窺鏡的光學(xué)元件來(lái)說(shuō)是一個(gè)特別的挑戰(zhàn)。經(jīng)過(guò)兩年的努力，DLR與工業(yè)合作伙伴Thomassen能源公司最終合作開(kāi)發(fā)出紫外線探測(cè)器，并在科隆HBK-2高壓燃燒室測(cè)試臺(tái)的真實(shí)測(cè)試環(huán)境中實(shí)現(xiàn)首次應(yīng)用。測(cè)試結(jié)果將用于優(yōu)化固定式燃?xì)廨啓C(jī)中的氫氣燃燒。
氫和氨
在下一階段的開(kāi)發(fā)中，研究人員將向NH3儲(chǔ)罐氫氣中添加氨氣，以觀察其對(duì)燃燒的影響。氨由氮和氫分子組成，比純氫更易儲(chǔ)存和運(yùn)輸。未來(lái)，在向氫經(jīng)濟(jì)過(guò)渡期間，氨可以作為通過(guò)可再生能源實(shí)現(xiàn)發(fā)電的臨時(shí)儲(chǔ)存介質(zhì)。heavy fuel engine
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