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Reología y Estabilidad de Combustibles Gelificados a Base de Hidrocarburos para Aplicaciones de Respiración de Aire

Autores: Dell"Acqua, Simone; Morando, Francesco; Carlotti, Stefania; Maggi, Filippo

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Reología y Estabilidad de Combustibles Gelificados a Base de Hidrocarburos para Aplicaciones de Respiración de Aire


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Combustibles gelificados
Complejidad reológica
Partículas energéticas
Agentes gelificantes
Co-solventes
Estabilidad bajo vibración

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 29

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los combustibles gelificados son fluidos no newtonianos, complejos desde el punto de vista reológico. Combinan los beneficios de los estados líquido y sólido, reduciendo los riesgos de fugas, derrames y salpicaduras durante el almacenamiento, al tiempo que mantienen la capacidad de ser rociados dentro de una cámara de combustión. Además, la suspensión de partículas energéticas, como polvos metálicos de aluminio y boro, puede mejorar significativamente su densidad energética en comparación con los combustibles líquidos convencionales. En este estudio, se investigaron experimentalmente varias formulaciones a base de queroseno y etanol, utilizando tanto agentes gelificantes orgánicos como inorgánicos. Las composiciones se optimizaron en términos de la cantidad de gelificante y el proceso de fabricación. Algunos de los gelificantes más prometedores para el queroseno incluyen ácidos grasos, como Thixcin R o THIXATROL ST, y jabones metálicos, como estearato de aluminio y estearato de zinc. Se evaluaron los efectos de varios co-solventes, incluidos cetonas (cetoisóamilo, metil etil cetona y acetona) y alcoholes (etanol y octadecanol). Se probaron polímeros de azúcar como la celulosa hidroxipropílica como agentes gelificantes para el etanol. Se realizó un análisis reológico preliminar para caracterizar su comportamiento en reposo y bajo esfuerzo cortante. Finalmente, se introdujo un enfoque novedoso para estudiar la estabilidad de los geles bajo vibración, que se derivó de un perfil de misión realista de un ramjet. Por último, se evaluó el impulso específico gravimétrico ideal a través de cálculos termodinámicos ideales. Los resultados mostraron que se pueden encontrar formulaciones prometedoras tanto en geles a base de queroseno como de etanol. Tales composiciones son de interés en aplicaciones prácticas de respiración de aire, ya que han demostrado una excelente estabilidad bajo vibración, propiedades de combustión ideales y un comportamiento notable de adelgazamiento por cizallamiento.

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