Sollicitatiegesprekken

Nieuw type vlam ontstoken in de ruimte is niet alleen verlicht, maar (letterlijk) cool

2025

In de ruimte gaan er voortdurend dingen in vlammen op (supernova iemand?) Maar in feite iets in brand steken in microzwaartekracht is een heel ander fenomeen.

Sferische koele diffusievlammen of koele vlammen zijn een nieuwe klasse van vlammen die onlangs per ongeluk verschenen in een experiment op het ISS. Deze vlammen bestonden alleen in theorie vóór het afgelopen decennium. Hoewel ze met veel moeite op aarde waren gekopieerd, dit is de eerste keer deze geesten van hete vlammen werden feitelijk gezien terwijl ze gasvormige brandstoffen verbrandden, wat nooit was bereikt op vaste grond of in de ruimte. Ze werden bijna onontdekt totdat het aanpassen van de resolutie van de videofeed iets onverwachts liet zien.

de jongen die de koning zou worden van gezond verstand media

Als onderdeel van Cool Flames-onderzoek met gassen (CFI-G) In een project onder leiding van brandbeveiligingsingenieur Peter Sunderland van de Universiteit van Maryland werden zes maanden lang pogingen gedaan om hete diffusievlammen aan te steken in nul-G, maar geen enkele veranderde in koele diffusievlammen nadat ze waren uitgedoofd. Koele diffusievlammen vereisen zeer lage gassnelheden omdat de chemie zo traag is, vertelt Sunderland aan SYFY WIRE. Op aarde genereert zelfs een kaarsvlam snelheden die honderd keer hoger zijn vanwege het drijfvermogen. We hebben onlangs enkele koele diffusievlammen op aarde gezien, maar hiervoor zijn trucjes nodig zoals verwarmde lucht en toegevoegde ozon.

Krediet: NASA

Dus hoeveel koeler zijn deze vlammen dan typisch vuur op aarde? Het hangt ervan af wat je cool noemt. Hete diffusievlammen, zoals je ziet als je een kaars aansteekt, branden op ongeveer 3100 graden Fahrenheit. Koele vlammen zijn in vergelijking een koude 900 graden Fahrenheit. In tegenstelling tot vlammen die worden voortgeduwd en getrokken door de zwaartekracht van de aarde, waardoor het flikkereffect ontstaat, blijven vlammen in de ruimte stil omdat ze bijna niet door zwaartekracht worden beïnvloed. Ze produceren ook geen roet, wat betekent dat ze in de toekomst uiteindelijk auto- en raketmotoren van schone energie kunnen voorzien.

Nadat de hete vlammen waren gedoofd, was er niets meer te zien op de camera die met de aarde communiceerde. De meest gevoelige camera die aan het filmen was, was nog steeds niet in staat om de koele vlammen op te vangen totdat Minhyeng Kim, afstudeerder van de Universiteit van Maryland, opmerkte dat ondanks dat er niets op het scherm verscheen, de gegevens aantoonden dat iets warmte afstraalde. Hete vlammen waren ontstoken met n-butaan, verdund met stikstof en een oxidatiemiddel van 40% stikstof in zuurstof. Sunderland had niet voor niets voor die brandstof gekozen.

Dit specifieke mengsel was gunstig om diffusievlammen af te koelen omdat het butaanbrandstofmolecuul relatief groot is, de zuurstofconcentratie groot was en de druk hoog was, zegt hij. Geen van onze andere tests had deze perfecte combinatie van omstandigheden.

Het bleek dat er een vertraging van 3 seconden was tussen het doven van hete diffusievlammen en het overnemen van koele diffusievlammen. Tijdens die vertraging werd er geen warmte geproduceerd en waren er geen vlammen te zien. Koele vlammen werden daarna amper zichtbaar. Toen Kendyl Waddell, student werktuigbouwkunde aan de Universiteit van Maryland, de videofeed aanpaste, ontstaken de fantomen van hete vlammen de brandstof als koele vlammen en begonnen ze weer warmte af te geven. Het probleem was dat ze half zo groot waren als hete vlammen met een tiende van de helderheid en hitte.

Krediet: NASA

Koele diffusievlammen gloeien blauw en blauwe vlammen - hoe heet ze ook worden - vervuilt de lucht niet of verstoppen motoren met opgehoopt roet. Raketbrandstof zou uiteindelijk kunnen worden gemaakt met waterstof en zuurstof die beschikbaar zijn in de ruimte, maar de technologie is er nog niet. Die geurkaars die je misschien aansteekt, produceert soms een minimale hoeveelheid roet (hoewel het meeste wordt opgegeten door de vlam terwijl deze brandt). Opgewaardeerde compressiemotoren kunnen de volgende stap op de weg zijn, want terwijl dieselmotoren compressie gebruiken, stoten ze te veel vervuiling uit.

De benzinemotoren van tegenwoordig worden ontstoken met een vonk, maar hun kilometerstand is slecht, zegt Sunderland. Als benzinemotoren zouden kunnen worden ontstoken door compressie, zal dit de ideale mix van goede kilometers en schone emissies bieden. Velen hebben het geprobeerd, maar niemand is erin geslaagd. Koele diffusievlammen kunnen de ontbrekende schakel zijn.