Nacházíte se

Domů » Oddělení radiační a chemické fyziky

Projekt CentSpraySOG

Řešen ve spolupráci a s finanční podporou US Air Force Reserach Laboratory při Kirtland AF Base, NM, USA (viz Projekty)

Experimentální a teoretický výzkum odstředivého sprejového generátoru pro chemickou generaci singletového kyslíku (Centrifugal Spray Singlet Oxygen Generator) pro COIL (Chemical Oxygen-Iodine Laser)

Byl originálně navržen a postaven odstředivý sprejový generátor singletového kyslíku (O2(1Δ)), CentSpraySOG, který má dvě základní přednosti v porovnání s jinými generátory používanými dosud v COIL technologii: (i) plynný O2(1Δ), vznikající povrchovou chemickou reakcí mezi plynnou a kapalnou fází, je generován ve sprejovém reakčním systému s velkým specifickým povrchem, což vede k podstatnému zvýšení účinnosti reakce, (ii) k účinné separaci kapalného spreje od generovaného O2(1Δ) je použita odstředivá síla v rotujícím separátoru. Návrh experimentálního zařízení vycházel z detailního teoretického modelování kinetiky produkce O2(1Δ) ve sprejového systému a hydrodynamických procesů při separaci, přičemž byly rovněž oceněny ztráty generovaného O2(1Δ) jeho zhášením v homogenních a heterogenních procesech v celém zařízení. Během rozsáhlého experimentálního studia byly nalezeny optimální podmínky pro činnost tohoto generátoru (např. průtoky plynů a kapaliny, tlak v generátoru, rychlost odstředivého separátoru, aj.) z hlediska jeho výstupních parametrů důležitých pro činnost laseru. Kvantitativní měření ukázala, že O2(1Δ) může být generován ve sprejovém systému s velkými výtěžky (~70%) i při velmi vysokém celkovém tlaku v generátoru (do 90 kPa), a že v odstředivém separátoru dochází při otáčkách 7000-9000 r.p.m. k odstranění většiny kapek aerosolu o průměru 0,5-2 µm z plynu se singletovým kyslíkem. Možnost generovat O2(1Δ) při vysokých tlacích v generátoru je příznivé z hlediska fluidní dynamiky kontinuálního COIL systému. CentSpraySOG je výjimečný také velkou účinností v zužitkování pracovního roztoku při generování O2(1Δ), což má velký praktický význam. CentSpraySOG je v současné době připravován pro testování na laboratorním COIL systému v našem oddělení.