據(jù)德國宇航中心網(wǎng)站2022年4月14日刊文，為了在設(shè)定的時間框架內(nèi)實現(xiàn)擬定的氣候目標(biāo)，科學(xué)界正在努力為其提供必要的技術(shù)，包括為能源和航空運輸領(lǐng)域開發(fā)適用的燃燒室設(shè)備。到目前為止，還未開發(fā)出合適的光學(xué)測量技術(shù)來分析燃燒過程中的火焰特性，尤其是應(yīng)用于全尺寸渦輪部件的極其昂貴的高壓燃燒室測試。與科學(xué)實驗室設(shè)置相比，在測試臺上的觀察受限。因此，必須找到內(nèi)窺解決方案。

德國宇航中心（DLR）表示，目前已成功開發(fā)出一種用以專門研究氫燃燒的測量技術(shù)，并已完成氫和氨的燃燒室測試，這種新的測量技術(shù)可以“穿透鎖孔”進入燃燒室內(nèi)部。

新的測量技術(shù)所采用的內(nèi)窺探頭由DLR推進技術(shù)研究所發(fā)動機測量系統(tǒng)部開發(fā)。該部門在開發(fā)適用于高壓和高溫等不利條件的高精度測量技術(shù)方面擁有多年的專業(yè)經(jīng)驗。

為了能在燃燒室的惡劣環(huán)境中完成測量，該光學(xué)探針還配置了用于保護作用的散熱片，該散熱片是在DLR技術(shù)市場營銷部支持的“Keyhole”項目框架下開發(fā)而成。該項目負(fù)責(zé)人Guido Stockhausen表示，通過紫外線內(nèi)窺鏡，可以觀察空間氫火焰結(jié)構(gòu)，從而為工業(yè)合作伙伴提供更多信息，并加快了未來燃燒室部件設(shè)計的復(fù)雜進程。

看不見的火焰

與天然氣或煤油的火焰不同，氫火焰在可見光譜中是無色的，因此必須在紫外線（UV）光譜范圍內(nèi)觀察其反應(yīng)區(qū)域。這對內(nèi)窺鏡的光學(xué)元件來說是一個特別的挑戰(zhàn)。經(jīng)過兩年的努力，DLR與工業(yè)合作伙伴Thomassen能源公司最終合作開發(fā)出紫外線探測器，并在科隆HBK-2高壓燃燒室測試臺的真實測試環(huán)境中實現(xiàn)首次應(yīng)用。測試結(jié)果將用于優(yōu)化固定式燃?xì)廨啓C中的氫氣燃燒。

氫和氨

在下一階段的開發(fā)中，研究人員將向NH3儲罐氫氣中添加氨氣，以觀察其對燃燒的影響。氨由氮和氫分子組成，比純氫更易儲存和運輸。未來，在向氫經(jīng)濟過渡期間，氨可以作為通過可再生能源實現(xiàn)發(fā)電的臨時儲存介質(zhì)。heavy fuel engine