Thrust ve Combustion'ın Sürdürülebilir Havacılık Yakıtları ile Etkileri

Sürdürülebilir havacılık yakıtları (SAF) sentetik veya biyo-derived alternatifler geleneksel Jet A / A-1 kerosene, ASTM D7566 ek olarak üretilen, kimyasal kompozisyonları yanma işlemi ve sağlam atıklar (enerji-k-yavılışlı) ile aynı zamanda, yarı iletken enerji hacminin %50'ye kadar azaltılabileceğini belirler; hatta geometride yapılan ölçümler altında% 100 oranında aynı zamanda kimyasal kompozisyonlar yanma işlemine ve enerji yoğunluğu, yanma işlemine neden olur.

Thrust, havanın motor yoluyla ivme değişikliği ile yönetilir: ESRAT:0)F = ⁇ × (V exit – V inlet)) Geleneksel jet yakıta kıyasla (~43.5 MJ/kg) yüksek enerjili üreticiler için, motorların yakıt sayacı ile telafi etmesi gereken küçük yeterlidir.

SAFs'in Kimyasal Özellikleri

SAF'ler öncelikle lineer ve dallı alkanes (paraffins), çok düşük aromatik içerikle.Apollotik doğal olarak petrol bazlı kerosen ve DAX gibi ovuşağın tıkanmasından sorumludurlar, ancak aynı zamanda daha düşük aromatik bir şekilde yağda aromatik olmayan bir şekilde yağda dakılma ve su geçirmez ısıtılması anlamına gelir.

Yakıt Enjeksiyonu ve Komustion Tuning

Modern motorlar NOx ve soot kontrol etmek için yalın karışım kullanıyor. SAFs, yüksek orandaki yakıt tüketimine yol açan gecikmelere neden oluyor (hidrojen to karbona karşı), bu da üreticilerin tanıtılabileceği ısıtılabilir geometri değiştiricileri kısıtlıyor.[Döneticileri değiştir][Döneticileri azaltan hava kirliliğine karşı yakıt oranlarına karşı koruma sağlar.

Motor Teknolojisinde İleriler

GE Aerospace, Pratt & Whitney gibi orijinal ekipman üreticileri (antroplar) ve Rolls-Royce, %100 SAF ile tam olarak uyumlu olan bir sonraki nesil mimarilere yatırım yapıyor.

Yüksek Hızlı Yakıt Sistemleri

Bazı SAF'lerin daha düşük hacimsel enerji yoğunluğu için telafi etmek için, yakıt pompası daha yüksek bir kütle akışı oranını sağlamalı.Bu, motorun genel basınç oranını artıran ve ısıtıcı basınçları sağlayan yakıt sistemi ile bir araya gelmek gerekir. GE'sASIFLT:0, motor, SAF'yi yüksek basınçlı yüksek basınçlı hava pompasına neden olabilir.

Combustor Design Innovations

Geleneksel kanülkücüler, ses ve iniş sırasında istikrarlı bir alev olarak değiştirilirler, böylece yüksek enerjide daha yüksek ısıtılırlar (CCMT:1), daha düşük ısıtıcılar ile, ana aşamayı pilot ve ana aşamalara ayırarak, bu ısıtılabilir ısıtılabilir.

Malzemeler ve Termal Yönetim

SAF'ler sıcak ve temiz yakıyor, bu da karbon yataklarını azaltır, ancak yüksek basınçlı türbinde yüksek ısıtılır. Motor olmadan itme, üreticiler bıçak metal ısısını 100 °C'ye kadar azaltıyor, bu nedenle de% 5 artış ısıtılabilir.

Hybrid and Electric Propulsion

Saf elektrikli havacılık, batarya enerji yoğunluk sınırlamaları nedeniyle kısa menzilli uçakla sınırlı kalır (şimdiye kadar 250-300 Wh/kg vs. jet yakıtının 122.000 Wh /kg), hibrit-elektrik sistemleri, en yüksek basınç sırasında gerekli olan yüksek güç sağlar - en yakıt yoğun aşamaları.En düşük maliyetli bir fan veya ek olarak [TFL]

Tamamlayıcı Thrust Systems

Umut verici bir yaklaşım, temel hızdan gelen fan hızını artırır, fanın ihtiyaç duyduğunda RPM'yi sabit bir ısıtmasına izin verir.())Hybrid serisi / parasal aşırı yükleme[Döneticileri)[Döneticileri değiştirmiş ısıtarak yüksek verimli bir şekilde şarj etmek için bir batarya paketi kullanır.InElektrikli ısı sistemleri kullanılarak yapılan yüksek enerji tasarrufu sağlar.

Battery ve Yakıt Hücreleri Entegrasyon

Yakıt hücreleri, eksel gücü temizlemek için başka bir rotadır. Hidrojen yakıt hücreleri, elektrik ile sadece bir elektrik ile çalışır ve elektriksel motorlarından dolayı ilk tahrik edildiğinde, doğrudan bir fanatik yakıt hücreleri (SOFCs)) 60-80 °C'de çalışır, ancak bu yanan motora kadar ısıtılır ve böylece hıza kadar hızlanır.

Meydanlar ve Fırsatlar

Teknik ilerlemeye rağmen, SAF motorlarının daha önce birkaç zorluk çok az bir süre boyunca devam ediyor. birincil engel, FAA ve EASA dahil olmak üzere, tüm uçuş işlemlerini kolaylaştırmak için geleneksel yakıtların her ikisi de en az% 50 SAF karışımları üzerinde çalışma imkanı sağlıyor.

Drop-in vs. Non-Drop-in Yakıtlar

Mevcut SAF'ler, “kampiyon” yedekleri Jet A / A-1 ile tamamen değiştirilebilen bir yedektir, ancak, ACD:0)) “Floren-in yakıtları ), uçakların büyük tankları taşıması veya hidrojenin tamamen yeni motor ve yakıt sistemi mimarileri gerektirdiği gibi, hidrojenin CFM ve Airbus gibi şirketler tarafından keşfi ve düşük hacimli enerji yoğunluğu (yaklaşık 1/2 of kerosen) anlamına gelir.

Yaşam döngüsü Emisyonlar ve Yakıt Maliyetleri

Çevre perspektifinden, SAF'nin avantajı, 2050 yılına kadar% 0.5'den daha düşük ve SAF'nin artan enerji verimliliğine sahip olması gerekir.Döneticiler, atıkların kullanımı sırasında fosil jet yakıtlara kıyasla % 80'e kadar, SAF'nin mevcut üretim hacminin% 0.5'den daha az artması ve enerji verimliliğine karşı 2-5 kat daha fazla ısıtılması gerekir.

Yol Ahead

SAF motorlarında itme geleceği üç güç tarafından şekillendirilecektir: 03.D.D.D.D.D.D.S. Sürdürülebilir Havacılık Yakıtı Büyük Meydançıklık Birliği (IATA) 2050 yılına kadar net-zero emisyonlar sürüyor. Bu taahhütler AB'nin Temiz Havacılık Ortakları ve ABD'nin Sürdürülebilir Havacılık Atı ve ABD'nin Sürdürülebilir Havacılık Yakıtı ile 2030'da 3 milyar galonluk bir şekilde pahalıya mal oluyor.

Teknik kilometreler zaten bir ticari uçaktaki ilk 100 SAF güçlü uçuşları (A United Airlines 737 MAX tek bir motor kullanarak) ve %100 SAF (Virgin Atlantic 2023) için tasarlanmış bir motor uçuşu gerçekleştirmektedir.Bu uçuşlar doğru motor ayarlamaları ile göstermiştir - genişletilen yakıt kontrol birimleri, melodik nozullar ve yazılım güncelleştirmeleri - sonraki adım, %100 SAF işlemi için tasarlanmış bir motorunu tamamen hızlandıracak. Pratt & Whitney'in% 100 SAF işlemi.

Daha ileri görüşlü, gelişmiş çevrimler, örneğin SAF'nin birim başına daha fazla itti.0.Sürekli recuperatif motor) ve 20 °D:2. termal verimlilikte% 15,2 artış sağlar, ancak stres türbinlerinde son derece fazla baskı yapabilir.

Sonuç olarak, havacılık endüstrisi, gelecekteki uçakların sürdürülebilirlik için performansları telafi etmesi gerektiği anlamına gelen motorlara açık bir yörüngededir.[0]. Gelişmiş komiserlerin, uyarlanmış yakıt sistemlerinin, hibrit-elektrikli bir augmentasyonun kombinasyonu, ve büyüyen SAF tedarik üssü, geleceğin uçaklarının sürdürülebilirlik için performansları tehlikeye atması gerektiği anlamına gelir.

Daha fazla okuma için: www.D.T.:0)U.S. Enerji Sürdürülebilir Havacılık Yakıtları sayfası[DÜ:1) ve [[Üyetim yolları genel bakış açısı sunar.