#топливо

Сгорая, топливо выделяет тепловую энергию, благодаря которой работают газотурбинные двигатели. Для того, чтобы оно сжигалось хорошо, его нужно тщательно перемешать с воздухом. Подогрев помогает сделать это быстрее и эффективнее. Это особенно важно при использовании бедных смесей, в которых воздуха больше, чем топлива, из-за чего оно может сгореть не полностью и двигатель будет работать хуже. Однако существующие методы подогрева приводят к выбросам углекислого газа и оксида азота, которые в больших количествах вредны для здоровья человека и окружающей среды. Ученые Пермского Политеха исследовали процессы, происходящие при подогреве топливного газа, и выяснили, что лучше делать это перед камерой сгорания двигателя — так выброс вредных веществ снизится на 24 процента для угарного газа.

Новая конструкция топливных форсунок авиационных воздушно-реактивных двигателей с системой охлаждения без применения и с применением электростатических полей от ученых КНИТУ-КАИ имени А. Н Туполева и Центрального института авиационного моторостроения имени П .И. Баранова предотвратит образование в них твердого углеродистого осадка. Конструктивные схемы включают наружную рубашку охлаждения с каналами особой геометрии.

Ученые «Росатома» успешно завершили первый этап реакторных испытаний лабораторных образцов топлива для высокотемпературного газоохлаждаемого реактора (ВТГР) в условиях экстремально высоких температур. Специалистам удалось подтвердить работоспособность предварительно облученного топлива реактора при температурах до 1600 градусов.

Ученые из Всероссийского НИИ автоматики имени Н. Л. Духова и Университета МИСИС предложили прогнозировать возникновение дефектов в материалах ядерных реакторов с помощью новой модели на основе искусственной нейронной сети. Результаты полезны для создания материалов, устойчивых к облучению в течении длительного срока службы.

В конструкции газотурбинных двигателей используют высокопрочные и жаростойкие сплавы. Но пока не существует материалов, которые были бы полностью устойчивы к коррозии. Для их разработки важно изучать, как в реальных условиях разрушаются сплавы, используемые сейчас в газотурбинных установках. Ученые Пермского Политеха разработали автоматизированную уникальную стендовую установку, с помощью которой изучили появление солевой и газовой коррозии, а также ее влияние на жаропрочный никелевый сплав. Результаты полезны для качественного создания новых улучшенных промышленных материалов.

Российские инженеры предложили алгоритмы для управления двигателями причаливания и ориентации, которые используются на российском перспективном транспортном корабле «Орел». Разработка позволит космическому аппарату в автоматическом режиме обеспечить реализацию орбитальных маневров при помощи ракетных двигателей, а также перемещение в ближней зоне при стыковке к орбитальной станции. Предложенные методы помогут выбрать лучшую траекторию и уменьшить расход топлива во время длительного космического полета. Также они позволят перестроить работу ракетных двигателей в случае нештатной ситуации.

Сегодня активно изучается новый тип горючего материала — гранулированное топливо. Рассматривается его применимость для разных энергетических установок и сравнивается с другими видами топлива. Но пока особенности использования инновационного горючего изучены в основном в теории. Ученые Пермского Политеха разработали экспериментальную установку, которая позволяет на практике исследовать систему подачи гранул в камеру сгорания ракетных и прямоточных двигателей. Достоверная имитация всего процесса, поможет качественно определять оптимальные характеристики истечения топлива и параметры устройства регулирования его расхода.

Ученые из АО «ГНЦ НИИАР», входящего в «Росатом», изготовили опытную партию тепловыделяющих элементов (твэлов) с виброуплотненным уран-плутониевым МОКС-топливом для многоцелевого быстрого исследовательского реактора (МБИР). Этот реактор сегодня возводят в Ульяновской области. Твэлы уже прошли приемочные испытания и в скором будущем выйдут на серийное производство.

Когда ракета-носитель расходует топливо, ее топливные баки становятся больше не нужны: они превращаются в мертвый груз. Кроме того, теряя топливный бак, теряются еще десятки миллионов долларов — стоимость двигателей, использующихся на ступени. «Ракеты‐самопожиратели», которые сжигали бы свои баки в качестве горючего, не только разрешили бы проблему мусора, но и сэкономили бы заказчикам огромные деньги. Группа инженеров из Великобритании впервые построила прототип ракетного двигателя, «питающегося» частями ракеты.

В беспилотных, боевых самолетах и крылатых ракетах применяются надежные и простые в конструкции ракетно-прямоточные двигатели. Сейчас в энергетических системах используются разные виды топлива, которые в этом типе двигателя приводят к определенным недостаткам, например, невозможности многократного запуска и низким эксплуатационным характеристикам. Поэтому актуален поиск других способов повышения эффективности ракетно-прямоточного двигателя. Для этого ученые Пермского Политеха подобрали оптимальный состав нового гранулированного топлива, который усовершенствует работу летательного аппарата.

Разработка ученых Института нанотехнологий, электроники и приборостроения ЮФУ потенциально может найти применение в производстве экологически чистого топлива и накопления энергии. Кроме того, технология может значительно повысить эффективность расщепления воды, способствуя переходу к устойчивой энергетике.

Топливная ячейка — это сборная конструкция гранул твердого топлива, предназначенная для удобства их хранения. Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к конструкциям сгорающих зарядов твердого топлива. Это устройство можно применить в двигателях глубокого регулирования тяги, а также в авиационной технике и ракетостроении, например, в беспилотниках, для газогенераторов. Топливная ячейка, созданная изобретателем из ПНИПУ, не подвержена разрушению от воздействия окружающей среды и сохраняет первоначальный качественный состав топлива на десятки лет.

Группа ученых химического факультета ЮФУ выявила причины того, почему некоторые электрокатализаторы деградируют и предложила методические рекомендации для тестирования их устойчивости. По словам специалистов, именно их структурно-морфологические особенности и устойчивость к деградации крайне важны для долгой эксплуатации топливных элементов.

Международная группа исследователей предложила использовать фотоэлектрохимические ячейки для обеспечения внеземных колоний человечества кислородом и топливом.

Исследователи НИЯУ МИФИ в составе научной группы изучили с помощью компьютерного моделирования и экспериментов кинетические свойства смеси расплавленных солей LiF-NaF-KF (FLiNaK) с добавкой фторидов лантаноидов. Полученные данные могут быть использованы для проектирования жидкосолевых реакторов и моделирования их функционирования.

Запасы легкой нефти сокращаются, поэтому сейчас актуальна переработка тяжелых нефтепродуктов. Чтобы удовлетворить мировой спрос на энергию, необходимо более эффективно перерабатывать «черное золото». Но у тяжелых фракций углеводородов есть недостатки: высокое содержание металлов, смол и высокомолекулярных компонентов, поэтому сырье нужно подготавливать. Для получения топлива используют каталитический крекинг – процесс, при котором тяжелые молекулы нагреваются и распадаются на легкие. Исследователи из Пермского Политеха усовершенствовали технологию, заменив традиционное сырье тяжелыми продуктами переработки нефти.

Системы, подающие рабочий газ под давлением (газогенерирующие устройства), нашли широкое применение в современной авиационной и ракетно-космической промышленности. Обычно газы используются для наддува баков, вытеснения компонентов ракетного топлива в двигательных установках или как самостоятельное топливо для газовых двигателей. Ученые Пермского Политеха предложили новый пористый спекаемый материал с высокими эксплуатационными характеристиками, который можно будет использовать для производства охладителя твердотопливных газогенераторных систем авиационной и космической промышленности.

Химики доказали, что нанопористые углеродные материалы могут быть использованы в качестве многообещающей недорогой альтернативы для хранения природного газа, который используется в качестве экологичного топлива.

В процессе добычи и транспортировки нефти и продуктов ее переработки могут происходить разливы. Это приводит к нарушению экологического равновесия и несет риски для живой природы. В результате загрязнения изменяются агрохимические, физические и микробиологические свойства почвы. Одним из методов борьбы с нефтяными отходами сегодня являются препараты на основе специальных бактерий, которые «питаются» ископаемым топливом. Исследователи из Пермского Политеха выявили микроорганизмы, которые наиболее эффективно «уничтожают» углеводороды.

Российские ученые обнаружили в почвах Вьетнама шесть новых для науки видов диатомовых водорослей — микроскопических организмов, заключенных в кремниевую «раковинку». Химический анализ показал, что эти водоросли богаты жирными кислотами, которые можно использовать для производства биотоплива.