中國氫燃料發(fā)動機(jī)的展望!
發(fā)布日期:2022-12-30 瀏覽量:
作為綠色高效、可持續(xù)的清潔能源,氫越來越受歡迎,氫燃料發(fā)動機(jī)作為把氫作為燃料燃燒的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī),也開始受到人們的追捧。我們利用可再生能源,如風(fēng)能、太陽能、潮汐能等轉(zhuǎn)化為電能,再通過電解水來制造氫燃料。而氫氣燃燒后的產(chǎn)物只有水,不會產(chǎn)生二氧化碳和其他污染物,具有可再生、低污染的優(yōu)勢。
與傳統(tǒng)航空發(fā)動機(jī)相比,氫燃料發(fā)動機(jī)仍面臨許多技術(shù)問題。
1、氫燃料具有火焰溫度高、傳播速度快、可燃范圍廣的特性,燃燒存在易自燃、易回火、燃燒不穩(wěn)定等風(fēng)險,需采用全新設(shè)計的多點(diǎn)噴射燃燒室;
2、氫燃料在輸氫管道中存在壓力、溫度、體積等狀態(tài)變化,導(dǎo)致氫燃料控制存在計量不準(zhǔn)、精度不高等問題,需采用高精度氫燃料調(diào)節(jié)控制系統(tǒng);
3、氫液化溫度為-253℃,液氫需要吸收巨大的熱量才能轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氫,需采用高效集成式氫換熱器。
除此之外,氫燃料的儲存也面臨著挑戰(zhàn)。氫燃料需要被冷凍到-253攝氏度,才可以變成液體。此外,液氫所占的空間是同等體積的煤油的四倍左右,因此需要新的油箱和傳輸系統(tǒng)。這需要從飛機(jī)的角度進(jìn)行重大改造,包括氫儲罐和氫輸送系統(tǒng)。
雖然有很多問題,但氫燃料發(fā)動機(jī)的研發(fā)為中國航空動力領(lǐng)域開辟了一條全新的“賽道”,是顛覆傳統(tǒng)航空發(fā)動機(jī)的發(fā)展格局,縮小行業(yè)差距,搶占未來航空動力制高點(diǎn)的時代機(jī)遇。
早在2022年初的時候,中國航發(fā)動研所與清華大學(xué)航發(fā)院就成立氫燃料發(fā)動機(jī)聯(lián)合研究中心,該聯(lián)合研究中心旨在貫徹落實國家“2030年碳達(dá)峰、2060年碳中和”重要戰(zhàn)略目標(biāo),探索航空發(fā)動機(jī)綠色低碳技術(shù),加快突破氫燃料發(fā)動機(jī)相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展的基礎(chǔ)性、關(guān)鍵性瓶頸,推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研用深度融合。
因此,中國氫燃料發(fā)動機(jī)的未來是可以期望的,我們有望開創(chuàng)未來支線客機(jī)、公務(wù)機(jī)、直升機(jī)等領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn),實現(xiàn)氫能航空、綠色航空新時代。