Ученые создали модель для управления самовоспламеняющимся топливом

Ученые создали модель для управления самовоспламеняющимся топливом

Исследователи Томского политехнического университета и НИТУ МИСИС разработали математическую модель, которая впервые детально описывает, как загорается самовоспламеняющееся топливо.

В чем суть?

Такие топливные пары (топливо + окислитель) вспыхивают при контакте без нагрева или искры. Это критически важно для аэрокосмических систем, где счет идет на доли секунды. Но старые модели не могли точно предсказать, при какой температуре или размере капли начнется горение.

Ученые учли теплообмен, испарение, диффузию паров и химию в жидкой и газовой фазах. Технология позволяет отслеживать температурные и концентрационные поля в реальном времени.

Проверка на практике

Эксперименты с каплями топлива (13 мм) при температуре от 10 до 30 C показали потрясающую точность:

Погрешность расчетов не более 15% при изменении размера капель.

Не более 10% при изменении температуры.

Неожиданные открытия

Скорость испарения растет экспоненциально с размером частиц.

Найден критический размер (около 3 мм): если капля больше, время задержки зажигания почти не меняется.

Зачем это нужно?

Модель ляжет в основу проектирования более безопасных и управляемых топливных систем для космоса.