مطالعه احتراق در محیط های متخلخل و کاربرد آن در صنعت هوافضا

از انقلاب صنعتی اروپا، موضوع آلودگی هوا بسیار جدی مطرح و در دهه­های اخیر به یک بحران جهانی تبدیل شد. امروزه کنترل و کاهش میزان آلاینده­های خروجی از دستگاه­های احتراقی به­خصوص موتورهای هوایی با هدف حفظ منابع طبیعی و پاکیزگی محیط زیست به عنوان عاملی مهم در طراحی به شمار می­رود. از این­رو، در دهه­های اخیر به منظور کم کردن میزان آلاینده­های حاصل از احتراق روش­هایی ابداع شده است. یکی از این روش­ها، استفاده از فناوری احتراق در محیط متخلخل می­باشد. در سال­های اخیر، فناوری احتراق در محیط­های متخلخل به دلیل سازگار بودن با مسائل محیط زیستی، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این مقاله، انواع روش­های احتراق در محیط­های متخلخل مطالعه شده است. بررسی­ها نشان داد که استفاده از فناوری احتراق در محیط­های متخلخل سبب افزایش سرعت و پایداری شعله، افزایش نرخ حرارت رهاشده از سطح و کاهش اکسیدهای نیتروژن یا همان ناکس می­گرد؛ همچنین، به این علت که در محیط متخلخل فرصت کافی برای احتراق وجود دارد، انتشار هیدروکربن­های نسوخته هم کاهش چشمگیری خواهد داشت. استفاده از مواد متخلخل در محفظه‌ احتراق، راندمان محفظه را از طریق افزایش دمای متوسط دیواره‌ خارجی افزایش می‌دهد. از کاربردهای دیگر استفاده از مواد متخلخل با هدف خنک­کاری در احتراق توربین گاز هوایی می­باشد. یکی از ایده­های بسیار سودمند برای این امر، استفاده از محیط متخلخل در مسیر سیال خنک­کن محفظه احتراق است. استفاده از سیال هیدروژن به عنوان سیال خنک­کن با محیط متخلخلی از جنس نیکل مناسب­ترین حالت برای خنک­کاری محفظه احتراق معرفی شده است.