EVERYTHING
П'ять хвилин вибухів: як подолали температурний бар'єр
Науковці з Інституту технологій термічної енергії та безпеки (ITES) при Технологічному інституті Карлсруе успішно випробували безкомпресорну газову турбіну впродовж 303 секунд. Установка використала принцип горіння з підвищенням тиску, що дозволило побити попередній світовий рекорд NASA у 250 секунд.
Раніше подібні експерименти тривали лише частки секунди. Через екстремальне теплове навантаження та вибухову хвилю камера згоряння швидко деформувалася від надвисоких температур.
Чому компресор більше не потрібен
У традиційних газових турбінах — від звичайних ТЕС до пасажирських літаків — механічний компресор стискає вхідне повітря перед спалюванням палива. Проте ця система має суттєвий недолік, який наукова група під керівництвом професора Даніеля Бануті усунула за допомогою фізичного явища:
- Традиційні турбіни витрачають близько 50% власної згенерованої потужності лише на механічне стискання повітря перед згорянням;
- Новий двигун створює необхідний тиск безпосередньо у камери згоряння за допомогою надзвукових детонаційних хвиль;
- Водень реагує миттєво, забезпечуючи стабільне формування вихорів та підтримання тиску без рухомих механічних частин.
«Це важливий крок до створення високоефективної та гнучкої водневої енергетики для безвуглецевої енергосистеми», — зазначив директор ITES Даніель Бануті.
Генерація без втрат: що це змінює для енергетики
Головне досягнення німецьких інженерів полягає не лише в тривалості роботи, а й у тому, що їм уперше вдалося зняти електричну енергію з такої турбіни. Швидкі та турбулентні процеси детонації зазвичай унеможливлювали стабільну передачу енергії на лопатки валу, однак адаптована конструкція розв'язала цю проблему.
Відмова від важких механічних компресорів дозволить створити електростанції та авіаційні двигуни, які стануть значно легшими, дешевшими у виробництві та суттєво ефективнішими за сучасні аналоги.