據德國宇航中心網站2022年4月14日刊文，為了在設定的時間框架內實現(xiàn)擬定的氣候目標，科學界正在努力為其提供必要的技術，包括為能源和航空運輸領域開發(fā)適用的燃燒室設備。到目前為止，還未開發(fā)出合適的光學測量技術來分析燃燒過程中的火焰特性，尤其是應用于全尺寸渦輪部件的極其昂貴的高壓燃燒室測試。與科學實驗室設置相比，在測試臺上的觀察受限。因此，必須找到內窺解決方案。

德國宇航中心（DLR）表示，目前已成功開發(fā)出一種用以專門研究氫燃燒的測量技術，并已完成氫和氨的燃燒室測試，這種新的測量技術可以“穿透鎖孔”進入燃燒室內部。

新的測量技術所采用的內窺探頭由DLR推進技術研究所發(fā)動機測量系統(tǒng)部開發(fā)。該部門在開發(fā)適用于高壓和高溫等不利條件的高精度測量技術方面擁有多年的專業(yè)經驗。

為了能在燃燒室的惡劣環(huán)境中完成測量，該光學探針還配置了用于保護作用的散熱片，該散熱片是在DLR技術市場營銷部支持的“Keyhole”項目框架下開發(fā)而成。該項目負責人Guido Stockhausen表示，通過紫外線內窺鏡，可以觀察空間氫火焰結構，從而為工業(yè)合作伙伴提供更多信息，并加快了未來燃燒室部件設計的復雜進程。

看不見的火焰

與天然氣或煤油的火焰不同，氫火焰在可見光譜中是無色的，因此必須在紫外線（UV）光譜范圍內觀察其反應區(qū)域。這對內窺鏡的光學元件來說是一個特別的挑戰(zhàn)。經過兩年的努力，DLR與工業(yè)合作伙伴Thomassen能源公司最終合作開發(fā)出紫外線探測器，并在科隆HBK-2高壓燃燒室測試臺的真實測試環(huán)境中實現(xiàn)首次應用。測試結果將用于優(yōu)化固定式燃氣輪機中的氫氣燃燒。

氫和氨

在下一階段的開發(fā)中，研究人員將向NH3儲罐氫氣中添加氨氣，以觀察其對燃燒的影響。氨由氮和氫分子組成，比純氫更易儲存和運輸。未來，在向氫經濟過渡期間，氨可以作為通過可再生能源實現(xiàn)發(fā)電的臨時儲存介質。heavy fuel engine