Прометеј би био тако поносан. Као део НАСА-иног експеримента, људи су довели ватру на Међународну свемирску станицу (ИСС) да виде шта се дешава са пламенима у нестабилној ниској гравитацији. Експеримент, назван Гашење пламена-2 (ФЛЕКС-2), има за циљ да побољша наше знање о томе како различита течна горива сагоревају и шта производе како бисмо створили чистије, ефикасније моторе сагоревања.
Сличан садржај
- Како ракете запале своје моторе у свемиру без кисеоника и више питања наших читалаца
- У свемиру се пламенови понашају на начине за које нико није мислио да је могуће
Инсталиран на свемирску станицу 2009. године, ФЛЕКС-2 користи јединствене услове у простору да поједностави студије сагоревања. У микрогравитацији, течно гориво може формирати готово савршено округле капљице. Када се ове сфере запале, пламен гори у кугли, што научницима даје чистију геометрију за покретање модела и прорачуна.
Постизање овог нивоа једноставности, међутим, није значило подвиг, каже Ц. Тхомас Аведисиан са Универзитета Цорнелл, који је истражитељ тима ФЛЕКС-2. "Ја бих тврдио да је ово најтежа конфигурација сагоревања која се ствара за течно гориво", каже он. „Овај експеримент је трајао деценије до савршенства, враћајући се у средину 80-их.“
У најновијем покусном циклусу, приказаном у горњем видеу, комора ФЛЕКС-2 - о величини посуде са хлебом са унутрашње стране - напуњена је мешавином кисеоника и азота под притиском, дизајнираном да симулира ваздух на земљиној површини. Иглице издају капљицу од 3 милиметра која је половина изооктана и пола хептана. Ова хемијска пива служи као једноставнији станд-уп за бензин, каже Аведисиан. Две течности углавном сагоревају на сличан начин, али бензин може да садржи толико различитих једињења да је његово понашање теже моделирати.
Две жичане петље проводе струју како би загревале кап док се не запали, искривајући ужарену куглу плавог пламена која гори око 2000 Келвина. Немојте бити преварени - горућа сфера не изненада се преноси на звездно небо. Светла коморе се гасе како би пламен био лакши, али то такође чини мрље на сликама, проузроковане ситним несавршеностима на видео сензорима. Кугла пламена тада почиње да осцилира када сагоревање одумире, чинећи да пулсира кроз комору попут медузе која плива. На крају, лопта зрачи толико топлине да се горући пламен угаси.
Аведисиан и његов тим су обавили неколико тестова попут овог, мешајући врсте горива и величине капи да би проверили да ли има различитих ефеката. Они могу да контролишу почетно подешавање у реалном времену преко видео фееда који је преусмерен у лабораторију у Цорнеллу, а затим гледају како аутоматизовани тест креће својим током. Тим лабораторија такође изводи сличне експерименте на терену, гледајући капљице ближе величини микро-скали која се ствара када се гориво убризгава у мотор аутомобила. Како би симулирали ниску гравитацију на Земљи, Цорнелл-ов тим баца капљице - шаљу горуће кугле кроз комору са слободним падом од 25 стопа и снимају је низбрдо.
Капљице формиране у свемирским експериментима омогућавају тиму да сагледа веће физике сагоревања и упореде резултате са тестовима урађеним на Земљи. Једно помало збуњујуће откриће је да импулси у облику медузе настају само када је капљица довољно велика - око 3 милиметра или већа - и не догађају се стално. „Осцилације пламена заиста нису добро схваћене“, каже Аведисиан.
Коначно, проучавање левитационих ватрених лоптица могло би открити начине на које гориво постаје чистије. „Оно што мислимо да постоји зона ниске температуре или„ хладног пламена “, зона сагоревања - капљица и даље гори иако не можемо видети пламен“, каже Аведисиан. У овој зони ватра гори само на око 600 до 800 Келвина.
„Произвођачи мотора проучавају начине смањења загађења која укључују употребу хемије хладним пламеном, а та хемија није тако добро схваћена као хемија врућег пламена“, додаје главни истраживач ФЛЕКС-2, Форман А. Виллиамс, са Калифорнијског универзитета., Сан Диего. „Проучавањем хладног пламена који смо пронашли у ИСС експериментима, можда ћемо моћи стећи боље разумевање те хемије, која би тада могла бити корисна произвођачима мотора у њиховом дизајну.“
