מדע Thrust ו Combustion עם דלקים תעופה בר קיימא

דלקים תעופה בר קיימא (SAFs) הם חלופות סינתטיות או bio-derived ל- Jet A / A-1 kerosene, המיוצרים מזין כגון שמן בישול משומש, שאריות חקלאיות, פסולת מוצקה עירונית, או פחמן ושמן ירוק שנתפס (התתתת כוח לדחיסות של דלק או דחיסות) לאחר מכן, בעוד ש-SAFzzs יכול להיות מעורבב עם דלק קונבנציונלי ביחס ל-50% (ו כמשמעו, תחת הסמכה של פחות מ-75 דולר), כמו DTM) או ירידה משמעותית של תהליך הפחתת דלק, בעוד שגורם להפחתה של צריכת דלק מופחתת דלק, בעוד שגורם להפחתה של 266, בעוד שגורם להפחתה של צריכת דלק (כפולציה של צריכת דלק).

ת'רטוס נשלט על ידי שינוי התנופה של אוויר באמצעות המנוע:0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.(V exit - V inlet) ⁇ FLT1, בעוד ש-V Kouts) יכול להציב את כמות ההפרעות של דלק זעירה (R) אך לא ניתן לשחזר את ה-Ricust) באופן קבוע יותר מחמצן (R.

תכונות כימיות של SAFs

תוספות מורכבות בעיקר אלקנוסים ליניאריים ומחובלים (פרפין), עם תוכן ארומטי נמוך מאוד. Aromatics נמצאים באופן טבעי בקרים בעלי דלק והינם אחראים לנפיחות במערכות דלק מורשת, אך הם גם תורמים להיווצרות פולינזית דלק נוזלית ואמצעי למניעת קירור אחרים.

דלק וזיהום טונינג

(מנועי מודרניים משתמשים בבעירה ממוקדת-כפופה לשליטה ב- NOx וב-SAFs יש יחס H/C גבוה יותר (hydrogen to Carbon), אשר מפחית את טמפרטורת ההבה החשוכה והדכא היווצרות NOx תרמי.עם זאת, התגובה מופחתת של כמה SAFs - במיוחד דלקים עם תוכן דלקתי גבוה - עלול לגרום לעיכובים להוביל ל-conbusic, לדוגמה, לדלקת-Foltexation מתקדמת, ל-to-to-to-to-to-to-to-to-cogic.

קידום טכנולוגיות מנוע

יצרני ציוד מקוריים (OEMs) כגון GE Aerospace, Pratt & Whitney, ו- Rolls-Royce משקיעים בכבדות באדריכלות הדור הבא, אשר תואמות באופן מלא ב-100% SAF.ההתמקדות אינה רק על החלפת טיפות, אלא על אופטימיזציה של מחזור המנוע עבור המאפיינים הייחודיים התרמית והבעירה של דלקים מתחדשים.

מערכות דלק בלחץ גבוה

כדי לפצות על צפיפות האנרגיה הנפחית הנמוכה של כמה SAFs, משאבות דלק חייבות לספק קצב זרימה גבוה יותר של מסה.זה דורש משאבה חזקה יותר, קווי דלק נוקשים יותר, ו- צמיגים מגיבים יותר.G.FLT:0e-HPC (החלת יתר של מערכת דלק בלחץ גבוה יותר)FLT1 משלבת דחיסה גבוהה יותר כי מגבירה הכוללת של לחץ חשמלי, 000, לעומת זאת, אשר יכול לשפר את יחס של מנועים גמיש, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 לחץ יעיל יותר, 000, 000 לחץ דם יעיל יותר, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 לחץ דם יעיל יותר, 000 לחץ דם יעיל יותר, 000.

המונחים Design innovation

(המתיישבים המסורתיים) מוחלפים על ידי FLT:0 (בעיצובים) צרבת מילימטריים 3,000 ליטרים FLT:1 המחלקים את אזור הבעירה לטייסים ולשלבים העיקריים.בעיצובים אלה, שלב הטייס שומר על להבה יציבה במהלך idle וירידה, בעוד שלב מרכזי מפעיל את היעילות הגבוהה ביותר לצמצום פליטות ה-SAF, עם רמות נמוכות יותר של 20%) ל-RSDFISE (RISE) עד להורדת יעילות גבוהה יותר מ-RVRVRISEFISERVRVRISERISERISEFISERERCISER).

חומרים וניהול ארסמל

(ב) כוויות חום ומנקה, אשר מפחית את הפקדות פחמן, אך חושף להבים טורבינות לעומסים תרמיים גבוהים יותר, כדי לשמור על דחף ללא הפעלת המנוע, יצרנים מאמצים FLT:0single-crystal-crystal-crystal SuperalloysFLT 1 עם ציפויי דלק תרמיים (TBCs) בטורבינה בלחץ גבוה ו-GPSFLC מאפשר להפחית את רמת לחץ דם של 5.

ההנעה ההיברידית והחשמלית

בעוד שתעופה חשמלית טהורה נותרה מוגבלת למטוסי נוסעים לטווח קצר בשל מגבלות צפיפות האנרגיה של סוללות (כיום סביב 250-300 Wh / ק"ג לעומת 12,000 Wh / ק"ג), מערכות היברידיות-חשמליות יכולות להגביר את הדחף במהלך ההמראה והטפס - השלבים העוצמתיים ביותר של דלק-H2GF הם מנועים חשמליים כדי להניע מאווררים או להשלים את טורבינות ה-LT-F, הליבה יכולה לפעול בנקודת השיא של מספר מנועי חשמלי:2F2F2 (F) באמצעות מנוע חשמלי צורך ברזולוציה של מנוע חשמלי.

מערכות Thrust

הגישה המבטיחה היא הקונספט של ה-FLT:0 (FLT:0) של חומרת טורבינות גז, שבו טורבינות גז מניע גנרטור המונעת חשמלית בחלק האחורי של המטוס, זה מקטין את מהירות המעריצים מהמהירות הליבה, ומאפשר לטורף לרוץ ביעילות גבוהה קבועה של מערכת ניהול דלק, אך המאוורר משנה את RPM שלה כדי לספק מבחנים הנדרשים.

אינטגרציה של תאי דלק ודלק

תאים דלק הם דרך נוספת לנקות את הכוח התוספתי.תאים דלק הידרוגן יכולים לייצר חשמל עם מים בלבד כתוצר, וכאשר יחד עם מנוע חשמלי, הם יכולים לנהוג באופן ישיר מאוורר:0PEM תאי דלק להרחיב את טורבינת החשמל של 1 (FLT:1) תפעול ב 60-80 מעלות צלזיוס מתאים באופן משמעותי עבור יחידות כוח עזר (מעבדים) אבל לא למניעה ראשונית עקב צפיפות הכוח שלהם, 000 ליטרים של 2, 000) כדי לשפר את צריכת דלק אחוריים של מנועים של 2, 000 C2, 000 ליטרים (R) באופן כללי, 000 ליטרים).

אתגרים והזדמנויות

למרות ההתקדמות הטכנית, כמה אתגרים נותרו לפני מנועי SAF להיות כלוביטרי.הההה העיקרית היא FLT:0certificationFLT:1 - שניהם של הדלק עצמם ושל המנועים לשרוף אותם.התהליך הנוכחי של ASTM DAF4054 אישור לנתיבי דלק חדשים יכול לקחת שנים ועלויות של מיליונים.

דל-אין מול דלקים שאינם-דרופ-אין

רוב ה- SAFs הנוכחי הם תחליף "drop-in" שנועד להיות משתנה לחלוטין עם Jet A / A-1. עם זאת, (FLT:0non-drop-in דלקsph-inalLT:1 כגון methanol, ammonia, או מימן יכול להיות מחסומי מנועים חדשים לחלוטין ומערכת דלק.

עלויות מחזור חיים ועלויות דלק

(הופנה מהדף תזמון איכות הסביבה, תזמון SAF הוא ב-FLT:0Lifeduction מול תזמון של אנרגיה ו-OEM) של תזמון של צריכת דלק (FLT) ו-SAF מגיע ל- 80% בהשוואה לדלק המאובנים כאשר משתמשים ב- הזנת פסולת.

הדרך Ahead

עתיד הדחף במנועי SAF יתעצב על ידי שלושה כוחות: (FLT:0) פוליטיקה, השקעה וטכנולוגיה התכנסות FLT:1 ; הגופים בינלאומיים כגון ICAO הציבו מטרה של צמיחה פחמן-ניטרלית מ 2020 ואילך, ואגודת התחבורה האווירית הבינלאומית מתחת לגלון (IATA) מעדה פליטות אפס נטו עד שנת 2050.

אבני הדרך הטכניות כבר הושגו כוללות את הטיסות הראשונות של 100% SAF על מטוס מסחרי (אחד המטוסים 737 MAX ב-2021 באמצעות מנוע אחד), ואת הטיסה הטרנסאטלנטית הראשונה ב-100% SAF (Virgin Atlantic ב-2023), טיסות אלה הראו כי עם התאמות מנועים מתאימים - יחידות בקרת דלק בינוניות, ®Ratep Advantages, ועדכוני תוכנה - ניתן לשמור באופן מלא על הצעד הבא ל-F2XF1, במיוחד עבור שירות חשמלי אחד:77710000 מנועים מסוג 2F2XF).

(ב) בהתבוננות נוספת, מחזורים מתקדמים כגון מחזור הפחתת מימן:0 (FLT:0intercooled recuperative Engineלכידת FLT) ו-FLT:2constant-volume מחזור 7btion) אשר יכול להוציא עוד יותר דחף ליחידת SAF. Constant-voltion (הפרויקט המחוספס או מנועים של טיהור) באופן תיאורטי, לעומת ירידה של 15–25% של כוח המשיכה לייצר לחץ אוויריבית.

לסיכום, תעשיית התעופה נמצאת במסלול ברור של מנועי המספקים את ה-FLT:0 דחף גבוה עם השפעה סביבתית מינימלית FLT:1 (שילוב של קובוסים מתקדמים, מערכות דלק הסתגלות, התרחבות היברידית-חשמלית, ובסיס אספקת SAF גדל משמעו כי מטוסים של העתיד לא יצטרכו להתפשר על ביצועים עבור קיימות.

לקריאה נוספת: המחלקה לדלקים תעופה בר קיימא של אנרגיה (S. Department of Energy Air Fuels PagecioFLT:1) מספקת סקירה של מסלולי ייצור, ואת פורטל 2ICAO SAFOVAFLT 3 עוקב אחר ההתפתחויות המדיניות העולמית וטיסות ההפגנה.