20/11/2014 - Verbrennung in Mikrogravitation

Menéame

Bestimmen Sie, wie die Verbrennung verschiedener Materialien unter der Bedingung, Schwere vermindert oder in einer vollständig geschlossenen Umgebung ist dies das Hauptziel dieser Forschung, die von der Energy Conversion & Combustion Group, EC2G, des Industrieministeriums entwickelt wurde und die eine Alternative zur Verhütung von Bränden in Raumschiffen oder -einrichtungen darstellt.     

Das Interesse an solchen Themen entsteht nach dem Brand in der MIR-Raumstation. Die nationale Luft- und Raumfahrtbehörde (NASA) und die Europäische Weltraumagentur (ESA) bemühen sich daher um die Ermittlung der tatsächlichen Ursachen für diesen Unfall, da die auf dem Schiff vorhandenen Materialien getestet wurden, um nicht entzündbar zu sein. Die ersten Ergebnisse der Untersuchung ergaben jedoch sofort, dass die an diesen Materialien durchgeführten Tests nicht angemessen waren, da die Tests in normaler Schwere durchgeführt wurden.

Die Tatsache, daß es sich um eine geringe Schwerkraft oder um eine vollständig eingeengte Umgebung handelt, führt dazu, daß die Flamme sich anders ausbreitet, Außerdem wird die zum Zeitpunkt der Verbrennung verfügbare Sauerstoffmenge drastisch gesenkt. Es ist auch wichtig zu betonen, dass solche Prozesse auf recht kleinen Bewegungsgrößen stattfinden und mit den aktuellen Diagnosesystemen nicht erreichbar sind, doch ist die Abwesenheit von Schwerkraft das ideale Szenario für die Untersuchung der Verbrennung, da sie dies genauer ermöglichen.    

Um festzustellen, wie die Verbrennung in reduzierter Schwerkraft erfolgt, ist der erste Schritt, Bedingungen zu schaffen, in denen die Schwerkraft null ist, aber es gibt nur sehr wenige Geräte, um dies zu erreichen. Zu den derzeit verfügbaren Alternativen, die zwar sehr wenig zugänglich sind, gehören Experimente an der Internationalen Raumstation, ISS, die Verwendung von Fahrzeugen, die Raumfahrzeuge oder eine Sonde transportieren, sowie ein Freifallturm, in dem die Lücke entstehen muss, die es ermöglicht, außergewöhnliche Mikrogravitationsbedingungen nachzubilden.

Im Falle dieser Untersuchung durch Parabolflüge reduzierte Schwerkraft nachgebildet werden, eine Technik, die in der kontrollierten Entwicklung eines Gleichnisses zusammengefasst werden kann, das in einer Höhe von etwa 6.000 Metern beginnt, um auf 8.500 zu enden, in einem großen Flugzeug, das speziell für die Durchführung von Experimenten in seinem Inneren geeignet ist (www.novespace.fr).

Während jedes Gleichnisses sorgen sich die Piloten und Ingenieure, die mit dem Manövrieren betraut sind, um alle Kräfte, die auf dem Flugzeug ausgeübt werden, außer Acht zu lassen, indem sie das Gewicht des Flugzeugs nur bei sich behalten und dadurch den freien Fall erreichen und sich damit nur 22 Sekunden Mikrogravitation wieder aufbauen, aber ausreichend, um mindestens ein Verbrennungsexperiment durchzuführen.

Verschiedene Forschungen zu diesem Thema zeigen außerdem, dass eines der Elemente, die die Ausbreitung eines Brandes begünstigen, die Strahlung ist, die die Flamme ausstrahlt und die hauptsächlich auf feste und heiße Nanopartikel zurückzuführen ist, die in ihrem Inneren erzeugt werden und die unter dem Namen Ruß bekannt sind.

Auf der Grundlage der obigen Ausführungen konzentrierte sich diese Studie darauf, zu analysieren, wie sich der Ruß innerhalb dieser Art von Flamme bildete und wie seine Strahlung durch die Verbrennungszone freigesetzt wird, indem ein physikalisches Modell entsteht, das es ermöglicht zu verstehen, wie dieser Ruß entsteht und oxidiert wird, und wie er Energie durch Strahlung freisetzt und mit dem gleichen Brennstoff interagiert, der verbrannt wird.

Im Rahmen des EC2G werden derzeit numerische Modelle entwickelt, deren Ergebnisse mit den Versuchsdaten verglichen werden, die in mehr als 1.500 Gleichnissen von Gruppenmitgliedern an Bord des Flugzeugs A300 Zero-G in Novespace gesammelt wurden.

Wichtig ist auch, dass die NASA und die ESA die Fortschritte dieser Forschung sehr aufmerksam verfolgen, da insbesondere eine Verbrennungskonfiguration untersucht wird, die bislang am repräsentativsten für ein Feuer unter Nullgrad ist.

____________________________________

Dr. Andrés Fuentes

Energy Conversion & Combustion Group, Abteilung Industrie

Technische Universität Federico Santa María (Chile)

El Colegio Oficial de Ingenieros Industriales de Aragón y La Rioja (COIIAR) acogió en su sede de Zaragoza la conferencia «Soberanía tecnológica y dependencia externa: impacto de la tecnología, la industria, la cadena de suministro y la financiación en el “alistamiento” de la defensa europea», impartida por el vicealmirante del Cuerpo de Ingenieros de la Armada y doctor ingeniero de...

El CDTI Innovación ha difundido una oportunidad de cooperación tecnológica entre España y China para impulsar el desarrollo de maquinaria inteligente destinada a túneles, minería y otros trabajos de construcción subterránea. La iniciativa busca incorporar a una empresa española con capacidades propias de investigación, desarrollo e innovación a un consorcio que plantea diseñar, fabricar y validar sistemas de mayor precisión...

El Ministerio de Transportes y Movilidad Sostenible ha establecido unas nuevas bases comunes para determinados procesos selectivos de los subgrupos A1 y A2, entre ellos los correspondientes al Cuerpo de Ingenieros Aeronáuticos y al Cuerpo de Ingenieros Técnicos Aeronáuticos. La resolución, fechada el 15 de octubre de 2026 y publicada en el Boletín Oficial del Estado el día 28, reorganiza...

El Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos ha constituido un comité técnico para seguir la evolución de las informaciones relativas al accidente ferroviario ocurrido en Urda, en la provincia de Toledo, y contribuir a la identificación de medidas correctoras que refuercen la seguridad y el funcionamiento del sistema. La primera reunión del grupo se celebró el 29 de...

La undécima edición de Egurtek, Foro Internacional de Arquitectura y Construcción en Madera, ha reunido en Bilbao a profesionales de la ingeniería, la arquitectura, la industria forestal y la edificación para analizar las aplicaciones contemporáneas de la madera. La cita, programada los días 28 y 29 de octubre de 2026 en Bilbao Exhibition Centre, cuenta con la colaboración de la...