در حال بررسی...مفهوم پیشرانش بنیادین مبتنی بر موتور WET
دستیابی به اهداف بلندپروازانه توافق پاریس در صنعت حمل و نقل هوایی، مستلزم مفاهیم پیشرانش بنیادین است. در این راستا، شرکت MTU، طرحی مفهومی مبتنی بر استفاده از موتور توربوفن تقویت‌شده با آب را توسعه می‌دهد. از موتور توربوفن تقویت‌شده با آب، با عنوان موتور WET نیز یاد می‌شود. موتور WET با استفاده از حرارت گاز خروجی، یک ژنراتور بخار برای تبخیر آب را بکار می‌گیرد که پس از آن، به محفظه احتراق تزریق می‌شود. آب موردنیاز با کمک یک کندانسور از گاز خروجی بدست آمده و سپس جدا می‌شود.
مزایای موتور WET
موتور WET، انتشار دی اکسیدکربن و ناکس را عمدتا با بازیابی گرمای خروجی و تزریق بخار به داخل محفظه احتراق کاهش می‌دهد. همچنین با فیلتر کردن ذرات معلق از جریان گاز خروجی، از تشکیل کانتریل (خط مرئی قابل مشاهده در امتداد موتور) جلوگیری می‌کند. بازیابی گرمای خروجی و در نتیجه بهبود بهره‌وری حرارتی، باعث کاهش مصرف انرژی نیز می‌شود. موتور WET که از سوخت پایدار هوانوردی SAF یا هیدروژن بهره می‌گیرد، انتظار می‌رود تا سال ۲۰۳۵، بتواند تأثیر مخرب زیست‌محیطی هواپیما را در مقایسه با موتورهای توربین گازی در ابتدای قرن ۲۱، حدود ۸۰ درصد کاهش دهد.
انتظار می‌رود عرضه اولیه این موتور، از سال ۲۰۳۵ کلید بخورد و برنامه بهینه‌سازی تکمیلی آن، تا سال ۲۰۵۰ در دستور کار قرار دارد. استفاده از سوخت SAF به کاهش حداکثری آلایندگی این موتور منجر می‌شود. اگر موتور WET از هیدروژن استفاده کند، این سوخت مزیت‌های بیشتری را با توجه به انتشار گازهای گلخانه‌ای به همراه خواهد داشت.
چگونگی کارکرد موتور
بهره‌وری موتور با بازیابی انرژی خروجی افزایش می‌یابد که این امر همچنین مصرف سوخت و انتشار دی‌اکسیدکربن را کاهش می‌دهد. ابتدا یک ژنراتور بخار، بخار داغ تولید می‌کند. گاز خروجی در این فرآیند خنک می‌شود. با سرد‌شدن بیشتر در کندانسور، آب موجود در آن شروع به متراکم‌شدن می‌کند. گرمای تراکم به جریان گذردهی جانبی افزوده شده و آب مایع از گاز خروجی در یک جداکننده آب جدا می‌شود.
هسته‌های متراکم نیز در این فرآیند از گازهای خروجی جدا شده که باعث کاهش تشکیل کانتریل می‌شود. سپس آب با استفاده از یک پمپ به سطح فشار بالا رسیده و به ژنراتور بخار وارد می‌شود. بخار در یک توربین بخار قبل از هدایت به سوی محفظه احتراق منبسط می‌شود. توان به شفت کم‌فشار اعمال می‌شود. تزریق بخار داغ به محفظه احتراق نه تنها بهره‌وری موتور را افزایش داده، بلکه انتشار اکسید نیتروژن را نیز کاهش می‌دهد.
کجا می توان از موتور WET استفاده کرد؟
موتور WET می‌تواند با نفت سفید (کروسین)، سوخت‌های پایدار هوانوردی یا هیدروژن کار کند و برای استفاده در مسیرهای کوتاه، متوسط و طولانی مناسب است. این موتور تاثیر بسزایی در کاهش آلایندگی محیطی در صنعت هوانوردی جهان ایفا خواهد کرد.
منبع:
#موتور توربوفن #آلایندگی زیست محیطی #سوخت پایدار هوانوردی #سوخت هیدروژن
