Vuur was nie net belangrik vir die menslike lewe in die oudheid nie, maar bly steeds 'n integrale deel van ons moderne lewens. Dit verhit onder meer ons huise en water, kook ons kos, wek elektrisiteit op en dryf ons voertuie aan. Tog, gegewe die groot kompleksiteit daarvan, is daar nog baie wat ons nie weet oor die kompleksiteite van vlamgedrag nie.
’n Span navorsers van die akademie, NASA se Glenn-navorsingsentrum, die agentskap se Biologiese en Fisiese Wetenskappe-afdeling en ander organisasies het onlangs ’n reeks ondersoeke oor die Internasionale Ruimtestasie voltooi om ’n beter begrip van verbrandingsverskynsels te verkry. Die Gevorderde verbranding via mikroswaartekrag-eksperimente, of ACME, projek se in-baan-toetsing het in 2017 begin en bestaan uit ses suksesvolle ondersoeke van nie-voorgemengde vlamme van gasvormige brandstof.
Nie-voorgemengde vlamme, soos kersvlamme, is dié waarin die brandstof en oksideermiddel apart bly voor reaksie of ontsteking. Voorafgemengde vlamme kom in baie van die bogenoemde alledaagse gebruik scenario's voor, wanneer die brandstof en oksideermiddel gemeng word voor reaksie.
Die ses ACME-eksperimente was:
- Brandtempo-emulator (BRE) – gedemonstreerde materiaal kan minute lank brand in die afwesigheid van lugvloei in bemanningsvoertuigatmosfeer wat oorweeg word vir toekomstige missies.
- Coflow Laminêre Diffusie Vlam (CLD Flame) – het maatstafdata opgelewer by sooi en hoogs verwaterde uiterstes om berekeningsmodelle te verbeter.
- Cool Flames Ondersoek met Gase (CFI-G) – het gelei tot nie-voorgemengde koel vlamme van gasvormige brandstof sonder verbeterings, soos verhitte reaktante, gepulseerde plasma's of osoonbyvoeging, wat in grondtoetse vereis is.
- Elektriese veldeffekte op laminêre diffusievlamme (E-FIELD Flames) – het die potensiële gebruik van elektriese velde gedemonstreer om emissies van nie-voorgemengde vlamme te verminder.
- Vlam Ontwerp – het vir die eerste keer kwasi-bestendige nie-voorgemengde sferiese vlamme gedemonstreer, en stralingshitteverlies wat tot uitwissing vir groter vlamme gelei het.
- Struktuur en reaksie van sferiese diffusievlamme (s-Vlam) – verskaf data oor vlamgroei en -uitsterwing vir die verbetering van berekeningsmodelle.
Die eksperimente is uitgevoer met 'n enkele modulêre stel hardeware in die ruimtestasie se Combustion Integrated Rack (CIR). Die toetse is op afstand beveel vanaf NASA se Glenn ISS Payload Operations Centre in Cleveland.
"Meer as 1,500 XNUMX vlamme is aangesteek, meer as drie keer die getal wat oorspronklik beplan is," het Stocker gesê. "Verskeie 'eerstes' is ook behaal, miskien veral in die gebiede van koel en sferiese vlamme."
Stocker het gesê sowat 50 personeellede van NASA Glenn, akademie, en ZIN Technologies, Inc. het ACME ondersteun gedurende vier en 'n half jaar van in-omwentelingsoperasies. Daarbenewens het meer as 30 bemanningslede van ses lande 'n noodsaaklike rol gespeel in die opstel van die hardeware vir elke ondersoek en die vervanging van gasbottels, ontstekerpunte en ander eksperimentspesifieke hardeware soos nodig.
Die ACME-hardeware is uit die CIR verwyder om plek te maak vir die Vastebrandstofontsteking en -uitwissing, of SoFIE, hardeware wat in Februarie 2022 van stapel gestuur is, wat die volgende stap in NASA se in-baan-verbrandingsnavorsing is. Die ACME-hardeware sal in die komende maande na die aarde terugkeer met die doel om weer na die ruimtestasie te lanseer met toekomstige eksperimente.
