Штутгартские исследователи разработали топливную форсунку для газовых турбин, изготовленную методом аддитивного производстваИсследователи из Штутгартского университета разработали
систему впрыска топлива, изготовленную методом аддитивного производства, для компактных газовых турбин , предназначенных для сжигания водорода, электронного топлива и традиционных видов топлива с низким уровнем выбросов.
«Использование аддитивных технологий для создания газовых турбин уже не является чем-то необычным. Однако это, как правило, не относится к одному из важнейших компонентов — системам впрыска топлива в камеру сгорания», — сказал доктор Фабиан Хампп, младший руководитель исследовательской группы в Институте технологий сгорания для аэрокосмической техники Штутгартского университета.
Хэмпп работал с профессором доктором Хансом-Кристианом Мёрингом, директором Института станкостроения Штутгартского университета, и доктором Оливером Ламмелем, старшим научным сотрудником Института технологий сгорания Немецкого аэрокосмического центра (DLR).
Форсунки должны создавать мелкодисперсный топливный туман и однородную смесь для ограничения образования сажи и оксидов азота — требование, которое до настоящего времени препятствовало изготовлению форсунок для турбин меньшего размера методом порошковой металлургии.
«Проблема в том, что поверхности этих напечатанных структур никогда не бывают идеально гладкими. Это создает проблемы, когда необходимо впрыскивать определенное количество топлива в камеру сгорания в виде мелкодисперсного тумана через очень маленькие отверстия», — сказал Мёринг.
Как сообщило университетское руководство, исследователи разработали инжектор, который работал, несмотря на шероховатость, впервые миниатюризировав принцип, используемый в авиационных турбинах. «Это позволило нам реализовать очень чистые процессы сгорания в лабораторных условиях», — сказал Мёринг.
Системы впрыска обычно рассчитаны на один вид топлива, поскольку водород, природный газ и керосин сильно различаются по своим свойствам. «Однако особая конструкция наших форсунок позволяет чисто сжигать широкий спектр видов топлива», — сказал Хэмпп. В университете заявили, что модернизация старых турбин может помочь снизить геополитическую зависимость от определенных источников энергии.
На данный момент инжектор был протестирован только в лабораторных условиях. Команды планируют усовершенствовать процесс производства и геометрию сопла, затем создать прототип и
протестировать его с различными видами топлива в реальных условиях совместно с DLR Stuttgart.
Федеральное министерство исследований, технологий и космоса выделяет 1,5 миллиона евро (1,7 миллиона долларов) до конца 2029 года на проект AMFlexInj.