สล็อตออนไลน์ การไหลของน้ำมันเชื้อเพลิง ความดัน และความผันผวนของความร้อนทำให้เกิดการสั่นของการเผาไหม้ในเครื่องยนต์จรวด

สล็อตออนไลน์ นักวิจัยในญี่ปุ่นได้ระบุวงจรป้อนกลับที่ขับเคลื่อนการสั่นของการเผาไหม้ที่สร้างความเสียหายในเครื่องยนต์จรวด พวกเขาพบว่าแหล่งพลังงานเทอร์โมอะคูสติกที่สร้างขึ้นเป็นตัวออกซิไดเซอร์และการไหลของเชื้อเพลิงเข้าไปในห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์ทำให้เกิดความผันผวนอย่างมากในการไหลของเชื้อเพลิง ความดัน และความร้อน เครื่องยนต์สันดาปให้กำลังมากในเทคโนโลยีการขนส่งของเรา 

ยังใช้ในกังหันเพื่อการผลิตกระแสไฟฟ้าอีกด้วย 

แต่เครื่องยนต์เหล่านี้สามารถทำให้เกิดการแกว่งของความถี่สูง ซึ่งทำให้เกิดความเสียหายต่อโครงสร้าง ทำให้อายุการใช้งานของการเผาไหม้สั้นลง และอาจทำให้ไม่ปลอดภัย

Hiroshi Gotodaวิศวกรเครื่องกลจากมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์โตเกียวบอกกับPhysics Worldว่า”การสั่นของการเผาไหม้ด้วยความร้อนจากความร้อน ซึ่งเป็นความไม่เสถียรที่เกิดขึ้นเองอย่างยั่งยืน เกิดขึ้นจากการมีเพศสัมพันธ์ร่วมกันอย่างแข็งแกร่งระหว่างอุทกพลศาสตร์ คลื่นอะคูสติก และอัตราการปล่อยความร้อนภายในเตาเผา” เขาตั้งข้อสังเกตว่าพวกมันถูกจำแนกตามความผันผวนของแรงดันในห้องเผาไหม้ ขึ้นอยู่กับช่วงของความถี่ที่โดดเด่นในห้อง เช่น ความถี่ต่ำ- (50 Hz), ระดับกลาง- (50–1000 Hz) และความถี่สูง (มากกว่า 1,000 Hz) .

Gotoda กล่าวเสริมว่าการสั่นของการเผาไหม้เหล่านี้เป็นอุปสรรคต่อการพัฒนาของการเผาไหม้สำหรับเครื่องยนต์จรวดและเครื่องยนต์อากาศยาน และโรงไฟฟ้ากังหันก๊าซบนบก เนื่องจากความเสียหายเชิงโครงสร้างที่ไม่สามารถยอมรับได้ จำเป็นต้องมีความเข้าใจอย่างลึกซึ้งถึงสาเหตุของการสั่นของการเผาไหม้เหล่านี้

การสร้างแบบจำลองทางคอมพิวเตอร์

ในงานวิจัยล่าสุดของพวกเขาซึ่งตีพิมพ์ในPhysics of Fluidsโกโตดะและเพื่อนร่วมงานของเขาใช้แบบจำลองการคำนวณของหัวเผาจรวดเพื่อศึกษาเหตุการณ์การเผาไหม้และการแกว่งของการเผาไหม้โดยใช้วิธีการวิเคราะห์อนุกรมเวลาที่ซับซ้อน โดยอิงตามทฤษฎีข้อมูล พลวัตเชิงสัญลักษณ์ และความซับซ้อน เครือข่าย จุดมุ่งหมายของงานคือการตรวจสอบกลไกทางกายภาพที่เป็นสาเหตุของการก่อตัวและการคงอยู่ของการแกว่งของการเผาไหม้ด้วยความถี่สูง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พวกเขาสนใจในกระบวนการป้อนกลับระหว่างความผันผวนของความเร็วการไหลในหัวฉีดเชื้อเพลิงและตัวออกซิไดเซอร์ และความผันผวนของความดันและอัตราการปล่อยความร้อนในการเผาไหม้

เครื่องยนต์จรวดใช้หัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงเพื่อส่งเชื้อเพลิง โดยปกติแล้วจะเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน “ตัวออกซิไดเซอร์” ไปยังห้องเผาไหม้ที่มีการจุดไฟและการเผาไหม้เชื้อเพลิงในภายหลัง นักวิจัยค้นพบความสัมพันธ์ย้อนกลับระหว่างความผันผวนของความเร็วการไหลของหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงและความผันผวนของแรงดันในการเผาไหม้

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พวกเขาพบว่าความผันผวนของแรงดันในการเผาไหม้ทำให้เกิดความผันผวนของความเร็วการไหลในหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง ส่งผลให้เกิดการจุดระเบิดเป็นระยะของเชื้อเพลิงที่ยังไม่เผาไหม้และส่วนผสมของตัวออกซิไดเซอร์ ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในตำแหน่งจุดระเบิดและอัตราการปล่อยความร้อนในการเผาไหม้ ความผันผวนของอัตราการปลดปล่อยความร้อนเหล่านี้จะทำให้เกิดความผันผวนของแรงดันในเตาเผา ซึ่งเริ่มส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อความผันผวนของอัตราการปลดปล่อยความร้อน โดยทำให้เกิดความผันผวนของความเร็วการไหล นักวิจัยพบว่าความผันผวนของการปลดปล่อยความร้อนและความผันผวนของแรงดันมีความสอดคล้องกันอย่างมาก

เครื่องยนต์จรวดหายใจด้วยอากาศ: อนาคตของการบินในอวกาศ

การศึกษาของโกโตดะได้ตรวจสอบเครื่องยนต์จรวดที่มีหัวเผาทรงกระบอกที่มีหัวฉีดเชื้อเพลิงโคแอกเซียลแบบนอกศูนย์ เชื้อเพลิงไหลเข้าสู่การเผาไหม้จากส่วนนอกของหัวฉีดโคแอกเซียล ในขณะที่ตัวออกซิไดเซอร์ไหลจากส่วนด้านใน นักวิจัยพบว่าคลัสเตอร์แหล่งพลังงานเทอร์โมอะคูสติกที่พัฒนาขึ้นในบริเวณชั้นแรงเฉือนแบบอุทกพลศาสตร์ระหว่างตัวออกซิไดเซอร์และเชื้อเพลิง สิ่งเหล่านี้จะเกิดขึ้น พังทลายลงอย่างกะทันหัน แล้วโผล่ขึ้นมาใหม่ ทำให้เกิดการเผาไหม้ การก่อตัวและการยุบตัวที่เกิดขึ้นซ้ำๆ นี้พบว่ามีบทบาทสำคัญในการขับเคลื่อนความผันผวนของการเผาไหม้

นักวิจัยเชื่อว่าวิธีการวิเคราะห์ของพวกเขาจะนำไปสู่ความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับกลไกเบื้องหลังการก่อตัวของความผันผวนของการเผาไหม้ Gotoda บอกกับ Physics Worldว่า “ความพร้อมของการวิเคราะห์อนุกรมเวลาที่นำเสนอควรแสดงให้เห็นสำหรับเตาเผาประเภทต่างๆ “ผลการวิจัยที่ได้จากการศึกษาครั้งนี้ชี้ให้เห็นถึงความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับกลไกทางกายภาพเกี่ยวกับการสั่นของการเผาไหม้ด้วยความถี่สูงและนำไปสู่การจัดระบบทางวิชาการของปัญหาที่ไม่เชิงเส้นในสาขาวิศวกรรมการบินและอวกาศและวิทยาศาสตร์ที่ไม่เชิงเส้นที่เกี่ยวข้อง”

เพื่อให้แน่ใจว่าเทคโนโลยีต่างๆ ภายในต้นแบบของ LUCA มีความสอดคล้องกัน ทีมงานจึงได้สร้างโพรบหลายรูปแบบที่ไม่เหมือนใคร โพรบมีทั้งทรานสดิวเซอร์อัลตราซาวนด์มาตรฐานและไฟเบอร์ออปติก เพื่อให้สามารถรับสัญญาณออปติคัลและอัลตราซาวนด์ได้พร้อมกัน ระบบยังรวมถึงระบบแสดงผลแบบโต้ตอบที่รวมฟังก์ชันการทำงานหลายอย่าง

เพื่อตรวจสอบความแม่นยำของ LUCA ในการทำซ้ำของข้อมูล ทีมงานได้ตรวจสอบกลีบของต่อมไทรอยด์ของอาสาสมัครที่มีสุขภาพดี โดยทำการวัดกลีบเดียวกันอย่างอิสระ 5 ครั้งในสี่วันในช่วงสองสัปดาห์ เวลาในการสแกนเฉลี่ยอยู่ที่ประมาณหนึ่งนาทีสำหรับการวัดแต่ละครั้ง นักวิจัยสังเกตเห็นความผันแปรเล็กน้อยในค่า DCS และ TRS ระหว่างการวัดซ้ำ อย่างไรก็ตาม พวกเขาเชื่อว่ารูปแบบต่าง ๆ นั้นไม่สำคัญ เนื่องจากอุปกรณ์ดังกล่าวได้ภาพอัลตราซาวนด์คุณภาพสูง

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง อุปกรณ์สามารถกำหนดคุณสมบัติการไหลเวียนโลหิตด้วยความแม่นยำได้ดีกว่า 3% ในการวัดครั้งเดียว และความสามารถในการทำซ้ำของภาพที่เหนือกว่า 10% ระหว่าง การวัด ภายในร่างกายในช่วงหลายวัน ผู้เขียนอาวุโสTurgut Durduranหัวหน้ากลุ่มเลนส์ทางการแพทย์ที่ ICFO อธิบายว่าเพื่อให้ LUCA เป็นที่ยอมรับสำหรับการใช้งานทางคลินิก อันดับแรกจะต้องสร้างมาตรฐานผ่านขั้นตอนการสอบเทียบและการประกันคุณภาพ ในการสร้างความสามารถในการใช้งานทางคลินิกของอุปกรณ์ LUCA ทีมงานยังได้ตรวจสอบ TRS และ DCS ผ่านการทดสอบ Phantom แบบอิสระ พวกเขาใช้ภาพหลอนศีรษะและคอขนาด 32 ซม. สล็อตออนไลน์