18.05.2021
Самарские ученые сообщили о новой разработке — суррогатах авиационного керосина, которые на порядок точнее зарубежных аналогов. Благодаря новинке от специалистов Самарского университета им. Королёва можно будет создавать более экологичные авиадвигатели с меньшим уровнем канцерогенных выбросов в атмосферу.
Активное развитие авиационного транспорта, сообщается в пресс-релизе университета, приводит к постоянному загрязнению атмосферы химическими веществами — оксидами углерода, серы, азота, а также углеводородами. Выбросы авиационных двигателей угрожают не только окружающей среде, но и здоровью людей.
«Продукты сгорания углеводородного топлива, как известно, обладают канцерогенной активностью, так как в их составе содержатся полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), которые способны вызывать мутацию клеток и раковые заболевания у живых организмов. Поэтому задача выявления механизмов образования ПАУ при горении топлива остается очень актуальной при разработке новых авиадвигателей — конструкторы просчитывают и моделируют процессы горения, стараясь уменьшить уровень вредных, в том числе канцерогенных выбросов» — рассказал старший научный сотрудник научно-образовательного центра газодинамических исследований (НОЦ ГДИ- 209) Самарского университета Сергей Матвеев.
Топливом авиационных ГТД является керосин, состоящий из десятков и даже сотен индивидуальных углеводородных компонентов. Для того, чтобы конструкторы авиадвигателей заранее могли рассчитать и спрогнозировать уровни вредных выбросов, ученые создают “облегченные” топливные смеси, воспроизводящие наиболее важные с точки зрения экологии показатели реального авиатоплива. Такие смеси называются суррогатами.
«Суррогатов авиационного керосина в мире разработано немало — за рубежом эта тема исследований достаточно популярна. Но, как ни странно, среди разработанных суррогатов очень мало таких, которые помогали бы прогнозировать уровень канцерогенности выбросов. Кроме того, зарубежные суррогаты ПАУ не отличаются большой точностью — их показатели порой в десять раз отличаются от данных настоящего топлива», — отметил Матвеев.
В качестве базового реального топлива самарскими учеными был выбран широко используемый в гражданской и транспортной авиации керосин марки ТС-1 (зарубежный аналог Jet-A). В ходе исследований и экспериментов ученые разработали детальный кинетический механизм, включающий пути образования канцерогенных ПАУ и оксидов азота и состоящий из 597 веществ и почти 12 тысяч реакций. По итогам были созданы и испытаны два варианта суррогатов керосина, которые, как показали испытания, наилучшим образом воспроизводят характеристики реального авиатоплива. По результатам испытаний самарские суррогаты оказались примерно на порядок точнее.
О том, насколько и для кого более всего токсичен авиакеросин, Сергей Матвеев рассказал «Поиску»:
«Вред причиняют выхлопные газы при его (керосина — ред.) горении. В выхлопных газах, помимо нормируемых оксидов азота и углерода, которые являются вредными веществами, содержатся ПАУ, которые оказывают канцерогенное влияние на живые организмы, а именно — вызывают мутацию клеток и рак. Тут стоит отметить, что, когда самолет летит на высоте 11 км от Земли на скорости 600-900 км/час, вряд ли ПАУ, содержащиеся в продуктах сгорания, как-то влияют на человека. Основное влияние оказывается при взлете и посадке, наверно, при рулении по аэропорту. Таким образом, получается, что опасность возникает в населенных пунктах — городах и поселках около аэропорта».
Фото: ssau.ru
Нет комментариев