Caracteristici de poluare ale motorului turboreactor cu hidrogen

La finele lui decembrie 1978 au inceput cercetari asupra caracteristicilor tehnico-economice si de toxicitate ale motoarelor turboreactoare atunci cand functioneaza cu hidrogen si amestec de hidrocarburi-hidrogen-aer. A fost creata in U.R.S.S o instalatie experimentala pe baza unui motor turboreactor cu camera de ardere inelara si injectia combustibilului in contracurent, echipata cu 8 injectoare mixte ce asigura injectarea simultana si separata a hidrocarburii si hidrogenului. Injectarea hidrogenului in camera de ardere se poate realiza prin 4 tuburi ceramice dispuse sub injectoarele de combustibil, uniform distribuite pe circumferinta. La temperaturi egale ale gazelor in fata turbinei, puterea motorului functionand cu hidrogen, a fost mai mare cu 8-10%, iar consumul specific de hidrogen mai mic de 3,5-4 ori fata de cazul functionarii cu motorina. In afara de aceasta, s-au facut cercetari ale caracteristicilor de toxicitate ale camerei de ardere cu injectia combustibilului in echicurent la utilizarea in calitate de combustibil a petrolului, motorinei, hidrogenului si a amestecurilor acestora. Adaosuri nesemnificative de hidrogen in aerul primar al camerei de ardere reduc apreciabil indicele emisiei de oxizi de carbon.

cropped-tool_gas-turbine-performance-estimator

Pentru aviatie, principalele probleme care preocupa specialistii in legatura cu utilizarea hidrogenului sunt adaptarea motorului si asigurarea serviciului. Prima dintre acestea evidentiaza urmatoarele aspecte:

  • Nu exista suficienta experienta de manipulare a hidrogenului lichid pe aeroporturi sau de incarcare repetata a aparatelor, aspecte ce vor fi de o evidenta necesitate. Dupa parerea personalului NASA, obisnuit cu astfel de operatii de la rachetele Saturn si Centaur, dificultatile vor fi destul de mari si este cert ca, un program de incercari al unui aparat functionand cu hidrogen va trebui sa rezolve corelat problema manipularii fara pericol a acestui produs, la temperaturi sub 220°C pentru a avea o valoare semnificativa;
  • La volume egale hidrogenul cantareste de 10 ori mai putin decat petrolul dar este din punct de vedere energetic de 4 ori mai slab ca acesta, fapt ce va impune marirea cantitatilor necesare in zbor si deci vor aparea greutati in proiectarea avioanelor;
  • pentru proiectantii si constructorii de motoare turboreactoare, hidrogenul este un combustibil ideal, care nu cere decat modificari minore la motoarele existente. Dupa parerea unor specialisti, asemenea motoare vor avea durata de viata cu 25% mai mare ca cea a motoarelor actuale, necesitand cu 25%mai putin timp de intretinere;
  • hidrogenul are o temperatura de ardere mai mare ca a petrolului obisnuit si deci posibilitatea obtinerii unor puteri mari;
  • prezinta avantajul ca poate fi folosit si ca agent de racire a motorului si a partilor incalzite ale avionului;
  • elimina aproape complet poluarea atmosferei, in comparatie cu poluarea pe care o produc combustibilii petrolieri;
  • o problema importanta ce trebuie avuta in vedere se refera la faptul ca, la motoarele care functioneaza cu hidrogen, trebuie luate masuri speciale de pompare intre rezervoare si motoare. Acestea utilizeaza hidrogenul in stare gazoasa in timp ce in rezervoare este stocat in stare lichida. Este necesara o foarte mare cantitate de caldura pentru transformarea din stare lichida in stare gazoasa. Cum pe avioanele existente nu sunt surse de caldura disponibile la bord, este foarte posibil ca o parte din hidrogenul existent la bordul avioanelor sa fie folosit pentru aceasta transformare.

Sursa: Mihail Stratulat

Anunțuri

About DanTalmaciu

Ma identific ca inginer cu acte in regula si un pasionat de frumos, nou si vechi. Ma inclin in fata istoriei, iubesc masinile clasice si motocicletele, timpul liber il petrec pe doua roti si apreciez implicarea activa.

Posted on Ianuarie 7, 2015, in Descopera, TermoSET and tagged , , , . Bookmark the permalink. Lasă un comentariu.

Comenteaza

Completează mai jos detaliile tale sau dă clic pe un icon pentru a te autentifica:

Logo WordPress.com

Comentezi folosind contul tău WordPress.com. Dezautentificare / Schimbă )

Poză Twitter

Comentezi folosind contul tău Twitter. Dezautentificare / Schimbă )

Fotografie Facebook

Comentezi folosind contul tău Facebook. Dezautentificare / Schimbă )

Fotografie Google+

Comentezi folosind contul tău Google+. Dezautentificare / Schimbă )

Conectare la %s

%d blogeri au apreciat asta: