La ignición por láser es un método alternativo para encender mezclas de combustible y oxidante. La fase de la mezcla puede ser gaseosa o líquida. El método se basa en dispositivos de encendido por láser que producen destellos cortos pero potentes independientemente de la presión en la cámara de combustión . Por lo general, las bujías de alto voltaje son lo suficientemente buenas para uso automotriz, ya que la relación de compresión típica de un motor de combustión interna de ciclo Otto es de alrededor de 10: 1 y en algunos casos raros alcanza 14: 1. Sin embargo, los combustibles como el gas natural o el metanol pueden soportar una alta compresión sin autoignición.. Esto permite relaciones de compresión más altas, porque es económicamente razonable, ya que la eficiencia de combustible de dichos motores es alta. El uso de una alta relación de compresión y alta presión requiere bujías especiales que son caras y sus electrodos aún se desgastan. Por lo tanto, incluso los costosos sistemas de encendido por láser podrían resultar económicos, porque durarían más. [1] [2] [3]
Otras aplicaciones de la ignición por láser
La ignición por láser se considera un sistema de ignición potencial para motores de cohetes líquidos no hipergólicos [4] [5] y sistemas de control de reacción [6] [7] [8] que necesitan un sistema de ignición. Las tecnologías de encendido convencionales, como los encendedores de antorcha, son más complejas en la secuenciación y necesitan componentes adicionales como válvulas y líneas de alimentación de propulsor . [9] Por lo tanto, son pesados en comparación con un sistema de encendido por láser. Los dispositivos pirotécnicos permiten solo un encendido por unidad e implican mayores precauciones en la plataforma de lanzamiento, ya que están hechos de explosivos.
Referencias
- ^ Marshall, Laura (septiembre de 2012). "Sueño de encendido de coche láser genera múltiples enfoques" . Espectros fotónicos . Editorial Laurin . Consultado el 7 de abril de 2014 .
“Los enchufes láser no tienen electrodos. Suponiendo que se reemplacen cada 500 horas, esto es $ 16,000 por año solo en costos de bujía, en comparación con aproximadamente $ 10,000 para la matriz de diodos láser. La vida útil anunciada habitual para los diodos láser es de más de 10.000 horas y, dado que el factor de trabajo es del 10 al 20 por ciento, potencialmente pueden durar mucho más ".
- ^ "Nueva forma de conseguir esa chispa vital - Universidad de Liverpool" . Liv.ac.uk. 2008-10-31. Archivado desde el original el 10 de enero de 2014 . Consultado el 1 de febrero de 2014 .
- ^ Palmer, Jason (24 de abril de 2011). "Los láseres podrían reemplazar las bujías" . BBC News .
- ^ Thomas, Matthew E .; Bossard, John A .; Temprano, Jim; Trinh, Huu; Dennis, Jay; Turner, James (5 de diciembre de 2001). Tecnología de encendido por láser para aplicaciones de motores de cohetes bipropulsantes .
- ^ Börner, Michael; Manfletti, Chiara; Oschwald, Michael (1 de julio de 2015). "Reencendido láser de un motor cohete multiinyector criogénico" . Cite journal requiere
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( ayuda ) - ^ Hasegawa, Keichi; Kusaka, Kazuo; Kumakawa, Akinaga; Sato, Masahiro; Tadano, Makoto; Takahashi, Hideaki (2003). "Características de ignición láser de los propulsores Gox / GH2 y Gox / GCH4". 39a Conferencia y Exhibición Conjunta de Propulsión AIAA / ASME / SAE / ASEE . Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica. doi : 10.2514 / 6.2003-4906 . ISBN 978-1-62410-098-7.
- ^ Manfletti, Chiara (1 de enero de 2014). "Ignición por láser de una reacción criogénica experimental y un propulsor de control: energías de ignición". Revista de propulsión y potencia . 30 (4): 952–961. doi : 10.2514 / 1.B35115 . ISSN 0748-4658 .
- ^ Börner, Michael; Manfletti, Chiara (19 de abril de 2014). "Estado y perspectivas de la ignición por láser de un propulsor RCS de investigación criogénica" . Cite journal requiere
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( ayuda ) - ^ Huzel, Dieter K. (1 de enero de 1992). Ingeniería moderna para el diseño de motores de cohetes propulsores líquidos . AIAA. ISBN 9781600864001.