UBCO-forskaren Sepehr Mosadegh testar antändningsfördröjningen och förbränningshastigheten för bränsle blandat med grafenoxid med hopp om att skapa ett grönare men kraftfullare flygbränsle. Kredit:University of British Columbia, Okanagan campus
Målet med att skapa ett renare bränsle för flygplansmotorer är att skapa en gnista hos UBC Okanagan.
Ett team av forskare som studerar förbränningshastigheten för nanomaterial i flytande bränslen tror att de har skapat ett recept för ett rent brinnande, krafthöjande flygplansbränsle. Projektet är ett samarbete mellan Ingenjörshögskolans Combustion for Propulsion and Power Laboratory (CPPL) och dess Nanomaterials and Polymer Nanocomposites Laboratory.
Inuti CPPL tittar forskare på en ljus konsekvent låga när den dansar över ledningar som innehåller droppar av flytande bränsle berikat med nanomaterial. Teamet undersöker förbränningsegenskaperna hos mikroskopisk grafenoxid i bränsle.
Deras experiment mäter antändningsfördröjningen, förbränningshastigheten och hastigheten med vilken grafenpartiklarna och bränslet separeras till mindre partiklar.
"Vi samarbetar med vår branschpartner, ZEN Graphene Solutions, och utvärderar hur förbränningshastigheten för denna blandning potentiellt kan förbättra dess förbränningsegenskaper", förklarar huvudförfattare och doktorand Sepehr Mosadegh.
Mosadegh och hans handledare, biträdande professor Dr Sina Kheirkhah, utvecklar teknik, verktyg och kunskap för nästa generations energi- och rymdrelaterade tillämpningar. I det här fallet hoppas de att deras resultat kommer att leda till en framtid med renare och kraftfullare flygplan.
En droppe bränsle blandat med nanomaterial antänds under ett experiment i UBCOs Combustion for Propulsion and Power Lab. Kredit:University of British Columbia, Okanagan campus
"När det kommer till bränsle söker vi alltid efter ett konsekvent svar av bränslet inom nyckelparametrar eftersom de relaterar till hur det antänds, brinner och bibehåller styrkan", säger Mosadegh. "De flesta människor har en allmän förståelse för sammansättningen av bensin och flygbränsle, och att det är en blandning av många kolväten. Men de kanske inte tänker på hur att kombinera dessa med nanomaterial och bränna dem kan resultera i dramatiskt kraftfullare och renare motorer. "
Med hjälp av ultrasnabba och intensifierade kameror och mikroskopianalys kunde forskarna studera förbränningshastigheten för det dopade bränslet. De fann att tillsatsen av grafenoxidnanomaterial till etanol förbättrade brännhastigheten med cirka åtta procent. Denna förbättring av förbränningen, förklarar forskarna, kan bidra till att minska koldioxidavtrycket från flygplan. Och samtidigt göra flygplan mer kraftfulla.
"Receptet för att laga nanomaterialen har utvecklats av medförfattaren till denna studie Ahmad Ghaffarkhah. som arbetar i vårt partnerlabb", säger Dr. Kheirkhah. "We have published the results for doped ethanol, and we have promising results for other liquid fuels such as jet A and diesel."
The addition of nanomaterials to liquid fuels alters the heat transfer and the fuel's evaporation rate, impacting the overall burning rate.
"However, getting just the right mixture of nanomaterials and liquid fuel is key to improving combustion. Particularly in aircraft engines," Dr. Kheirkhah adds.
