微波空气等离子体推进器-无化石燃料喷气推进

时间:2020-05-11 21:03 来源:seo 作者:小可爱科技知识网 点击量:

微波空气等离子体推进器-无化石燃料喷气推进

等离子体喷射推进器的原型设计可以产生与商用喷气发动机相同的推力,只需要空气和电力。

人类依赖化石燃料作为主要能源,尤其是在交通运输方面。然而,化石燃料是不可持续和不安全的,是温室气体排放的最大来源,并导致不利的呼吸效应和全球变暖造成的破坏。

武汉大学科技研究所的一组研究人员展示了一个利用微波空气等离子体推进的原型装置。他们在《AIP进展》(AIP Advances)杂志上描述了该引擎。

我们工作的动机是帮助解决由于人类活动而引起的全球变暖问题。利用矿物燃料的内燃机来驱动机器,如汽车和飞机;武汉大学教授、作家Jau Tang说。我们的设计不需要化石燃料,因此不会产生导致温室效应和全球变暖的碳排放。

除了固体、液体和气体,等离子体是物质的第四种状态,它由一组带电离子组成。它自然地存在于太阳的表面和地球的闪电等地方,但它也可以产生。研究人员将空气压缩到高压中,并利用微波使高压气流电离,从而产生了等离子体射流。

这种方法不同于以往的等离子体喷射推进器的关键之处。其他的等离子体喷射推进器,如美国宇航局的黎明号太空探测器,使用的是氙等离子体。氙等离子体无法克服地球大气层中的摩擦,因此不足以用于空中运输。相反,authors’等离子体喷射推进器仅利用注入的空气和电力就能就地产生高温、高压等离子体。

原型等离子体喷射装置可以将一个1公斤重的钢球举过24毫米直径的石英管,在石英管中,高压空气通过微波电离室转化为等离子体喷射。按比例计算,相应的推力压力相当于商用飞机的喷气发动机。

通过建造一大批具有高功率微波源的推进器,原型设计可以扩大到一个全尺寸的喷气机。作者正致力于提高该设备的效率,以实现这一目标。

我们的研究结果表明,这种基于微波空气等离子体的喷气发动机有可能成为传统化石燃料喷气发动机的可行替代品。唐说。

大气中微波空气等离子体推进喷气推进由Dan Ye, Jun Li和Jau Tang, 2020年5月5日,AIP前进。

DOI: 10.1063/5.0005814

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