La adición de partículas a un combustible alternativo para jets
Autores: Ferrão, Inês A. S.; Mendes, Miguel A. A.; Moita, Ana S. O. H.; Silva, André R. R.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
La adición de partículas a un combustible alternativo para jets
Categoría
Energía
Subcategoría
Tecnología de combustibles
Palabras clave
Partículas a nanoescala
Estabilidad
área de superficie
Partículas de aluminio
Aceite vegetal hidrogenado
Combustión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
La expansión de la investigación sobre partículas a nanoescala demuestra varias ventajas en términos de estabilidad y un aumento en la relación superficie-volumen en comparación con partículas de tamaño micrométrico. Con base en esto, el presente trabajo explora la adición de partículas de aluminio en aceite vegetal hidrotratado (HVO), un combustible alternativo para aviones. Para evaluar la influencia de los tamaños de las partículas, se suspendieron de manera estable partículas nano y micrométricas (40 nm y 5 m) en una concentración de partículas del 0.5% en peso en HVO. Este estudio evalúa la combustión de gotas con un diámetro inicial de 250 m en un horno de tubo de caída bajo diferentes temperaturas del horno (600, 800, 1000 grados C). Una lente de alta magnificación acoplada a una cámara de alta velocidad proporciona datos cualitativos y cuantitativos sobre la evolución del tamaño de las gotas y microexplosiones. También se probaron HVO puro y Jet A-1 con fines de comparación. Los resultados revelan que la adición de partículas de aluminio mejora la combustión del combustible alternativo para aviones. Además, disminuir el tamaño de las partículas y aumentar la temperatura del horno mejora la tasa de combustión en comparación con el HVO puro. El HVO puro presenta una tasa de combustión cercana a 1.75 mm/s hasta t/D = 0.35 s/mm a T = 1000 grados C. Cuando se añaden nanopartículas al HVO en una concentración de partículas del 0.5% en peso, se observa una mejora del 24% en la tasa de combustión. El combustible de aviación convencional y el HVO puro no presentan fenómenos de combustión disruptivos. Sin embargo, cuando se añadieron partículas de aluminio al HVO, se detectaron microexplosiones al final de la vida útil de la gota, independientemente del tamaño de la partícula.
Descripción
La expansión de la investigación sobre partículas a nanoescala demuestra varias ventajas en términos de estabilidad y un aumento en la relación superficie-volumen en comparación con partículas de tamaño micrométrico. Con base en esto, el presente trabajo explora la adición de partículas de aluminio en aceite vegetal hidrotratado (HVO), un combustible alternativo para aviones. Para evaluar la influencia de los tamaños de las partículas, se suspendieron de manera estable partículas nano y micrométricas (40 nm y 5 m) en una concentración de partículas del 0.5% en peso en HVO. Este estudio evalúa la combustión de gotas con un diámetro inicial de 250 m en un horno de tubo de caída bajo diferentes temperaturas del horno (600, 800, 1000 grados C). Una lente de alta magnificación acoplada a una cámara de alta velocidad proporciona datos cualitativos y cuantitativos sobre la evolución del tamaño de las gotas y microexplosiones. También se probaron HVO puro y Jet A-1 con fines de comparación. Los resultados revelan que la adición de partículas de aluminio mejora la combustión del combustible alternativo para aviones. Además, disminuir el tamaño de las partículas y aumentar la temperatura del horno mejora la tasa de combustión en comparación con el HVO puro. El HVO puro presenta una tasa de combustión cercana a 1.75 mm/s hasta t/D = 0.35 s/mm a T = 1000 grados C. Cuando se añaden nanopartículas al HVO en una concentración de partículas del 0.5% en peso, se observa una mejora del 24% en la tasa de combustión. El combustible de aviación convencional y el HVO puro no presentan fenómenos de combustión disruptivos. Sin embargo, cuando se añadieron partículas de aluminio al HVO, se detectaron microexplosiones al final de la vida útil de la gota, independientemente del tamaño de la partícula.