Agosto 7, 2022

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Gli astronauti giocano con il fuoco nello spazio

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[EN VIDÉO] Incredibili esperimenti di chimica: fiamme colorate
fuochi d’artificio. I suoi colori da lucernario fanno brillare gli occhi dei nostri bambini. E noi, ammettiamolo. Dietro la magia, ci sono alcune reazioni chimiche molto semplici. Spiegazioni video di Miley Moser, Ph.D. Chimica presso ENSD Lyon School.

Ce ne occupiamo tutti i giorni, o più o meno: fu È stato utilizzato dall’uomo per oltre 400.000 anni. Ma nello spazio tutto è diverso, così come il suo comportamento. Questo è ciò che i ricercatori da Nasa Chi ha creato il progetto Combustione avanzata tramite esperimenti di microgravitàE il o climax, distribuito su quattro anni e mezzo. E così, dal 2017, astronauti A bordo Stazione Spaziale Internazionale (ISS) esperienza a riguardo.

“ambiente microgravità Consente ai ricercatori di esplorare il comportamento delle fiamme senza influenza gravitàin modo che possano studiare la fisica dietro la struttura e il comportamento delle fiammeha affermato Dennis Stocker, scienziato del progetto Acme alla NASA. Questa conoscenza può aiutare progettisti e ingegneri qui sulla Terra nello sviluppo di forni, centrali elettriche, caldaie e altro ancora combustione Più efficiente, meno inquinante e più sicuro. »

In microgravità, le fiamme sono sferiche!

Nel programma, sei esperimenti coprono argomenti diversi, ma con una cosa in comune: generano fiamma dispersao non premiscelato, cioè quando un file irritabile e il ossidatooltre alla fonte il calore Per formare un fuoco, viene separato prima dell’accensione. Questo è il caso, ad esempio, delle candele, dove il combustibile è la cera, lo è l’agente ossidanteOssigeno Ambiente, attiva l’energia della fiamma da un accendino o a partite. “Sono state accese più di 1.500 fiamme, più del triplo del numero originariamente previstoha detto Dennis Stocker. molti di “Superiore” Sono stati realizzati anche, forse più specificamente nelle regioni di fiamma fredda e sferica. »

È stato creato già nel 2012 utilizzando combustibile liquido, ma questa volta le fiamme erano prodotte solo da combustibili gassosi. Ma il risultato principale è lo stesso: la fiamma assume una forma sferica, molto diversa da quella che conosciamo abitualmente. In questione, l’assenza di gravità: sulla Terra, sale l’aria calda Alla pari gravidanza perché è meno denso, earia Il freddo scende per gravità e alimenta la base della fiamma. Ma questi fenomeni non hanno effetto a bordo della Stazione Spaziale Internazionale. I prodotti della combustione non scendono più per gravità, quindi rimangono ovunque intorno alla fiamma: l’ossigeno viene portato da tutte le parti, purché movimenti aria sufficiente per CO2 Lascialo passare. In questo caso, la fiamma viene preservata.

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Sei esperimenti per comprendere la dinamica del fuoco in microgravità

Complessivamente, questi sei esperimenti impossibili da eseguire in un laboratorio terrestre hanno migliorato i modelli informatici che simulano la crescita eestinzione Fiamme in un ambiente di microgravità. Il fuoco generato nello spazio sarà più stabile, e quindi più difficile da estinguere. A tale scopo, la NASA ha condotto questi test: prevenzione incendie comprendere meglio la dinamica del fuoco in microgravità. Soprattutto nei veicoli spaziali, dove tutto è confinato e dove il fuoco non gestito diventa rapidamente catastrofico.

Tra questi test sono state condotte le fiamme fredde, esperimento già effettuato nel 2012 a bordo della Stazione Spaziale Internazionale. ma anche ardente modificata Simulatore (BRE) Composto dall’accensione di diversi materiali in a atmosfera Nello stato inattivo, quindi monitorare l’accensione ed eseguire vari test di estinzione. Molti tipi di combustibili sono stati utilizzati, in diverse atmosfere, in Condizioni simili a quelle previste per le future esplorazioni spaziali”.

Durante l’esperimento s-Flame, il carburante e l’atmosfera circostante sono stati diluiti con elio per sostituire l’azoto. Poiché è un conduttore di calore migliore dell’azoto, la dimensione della fiamma è notevolmente aumentata, ma anche la sua struttura e dinamica. Sono in corso analisi per modellare questo e quindi prevedere metodi di ammortamento efficaci. © Nasa

caso di fiamme

Altre esperienze come Coflow laminare Differenza fiamma (fiamma CLD), Rendi possibile lo studio fiammeche nasce vai suquesto inquinante dall’aspetto nero risultante dalla combustione incompleta di Materiali carburatore; hanno scoperto che ” Le fiamme della microgravità sono più larghe e più lunghe delle loro controparti gravitazionali normali e la concentrazione di fuliggine può raggiungere un fattore dieci volte maggiore.

Ma non è tutto ! La NASA spiega che se il carburante viene diluito con un gas inerte, ad esempioazotoQuindi la fuliggine scompare e la fiamma scompare Potrebbe staccarsi dalla superficie bruciatore Appare leggermente cono Blu “. In caso di forte diluizione, la fiamma assume la forma di un disco e poi si spegne. Infine, i ricercatori hanno dimostrato che a campo elettrico Aiuta a ridurre emissioni Diffusione della fiamma: grazie ioni Il risultato di reazioni di combustione, a cui è considerato sensibile. A seconda del campo applicato, è possibile regolare la forma della fiamma, fino all’eliminazione della fuliggine.

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