火不仅在古代对人类生活很重要，而且仍然是我们现代生活不可或缺的一部分。 它为我们的房屋和水供暖，为我们做饭，发电，为我们的车辆提供动力等等。 然而，鉴于其高度复杂性，我们对火焰行为的复杂性仍有很多不了解的地方。
来自学术界、美国宇航局格伦研究中心、该机构生物和物理科学部以及其他组织的一组研究人员最近完成了对国际空间站的一系列调查，以更好地了解燃烧现象。 这 通过微重力实验进行高级燃烧或 ACME，项目的在轨测试于 2017 年开始，包括对气体燃料的非预混火焰的六次成功调查。
非预混火焰，如蜡烛火焰，是燃料和氧化剂在反应或点火之前保持分离的火焰。 在上述许多日常使用场景中，当燃料和氧化剂在反应之前混合时，就会发生预混火焰。
六个 ACME 实验是：
- 燃烧速度模拟器 (BRE) – 在考虑未来任务的机组人员车辆气氛中，证明材料可以在没有空气流动的情况下燃烧数分钟。
- Coflow层流扩散火焰 (CLD Flame)——在煤烟和高度稀释的极端情况下产生基准数据，以改进计算模型。
- 气体冷火焰研究 (CFI-G) – 导致气体燃料的非预混冷火焰没有增强，例如地面测试所需的加热反应物、脉冲等离子体或臭氧添加。
- 层流扩散火焰的电场效应 （E-FIELD 火焰）——展示了电场在减少非预混火焰排放方面的潜在用途。
- 火焰设计 - 首次展示了准稳态非预混合球形火焰，以及导致较大火焰熄灭的辐射热损失。
- 球形扩散火焰的结构与响应 (s-Flame) – 为改进计算模型提供有关火焰生长和熄灭的数据。
这些实验是在空间站的燃烧集成机架 (CIR) 中使用一套单一的模块化硬件进行的。 这些测试是从位于克利夫兰的美国宇航局格伦国际空间站有效载荷操作中心远程指挥的。
“点燃了 1,500 多处火焰，是原计划数量的三倍多，”斯托克说。 “还取得了几个‘第一’，也许最引人注目的是在凉爽的球形火焰领域。”
斯托克说，来自 NASA Glenn、学术界和 ZIN Technologies, Inc. 的大约 50 名人员在四年半的在轨运行期间为 ACME 提供了支持。 此外，来自六个国家的 30 多名工作人员在为每次调查设置硬件以及根据需要更换气瓶、点火器尖端和其他特定于实验的硬件方面发挥了重要作用。
ACME 硬件已从 CIR 中移除，以便为 固体燃料点火和熄灭，或 SoFIE2022 年 XNUMX 月发射的硬件，这是 NASA 在轨燃烧研究的下一步。 ACME 硬件计划在未来几个月内返回地球，并打算在未来的实验中再次发射到空间站。
