Проект развивается в несколько этапов. Изначально команда анализировала горение смесей аммиака с легкими газами, такими как метан. Затем фокус исследований сместился на более сложные органические соединения (оксигенаты), включая спирты. Сейчас научный коллектив находится на третьем, самом продвинутом этапе: они изучают поведение аммиака в смесях с тяжелыми углеводородами, которые являются основой современного бензина, дизельного и авиационного топлива.
«Наша задача – не просто измерить температуру пламени, а детально понять его химическую структуру», – объясняет кандидат физико-математических наук Ксения Осипова.
Для этого в лаборатории применяют два ключевых метода. Первый позволяет картографировать пространственное распределение веществ в пламени при давлениях, превышающих атмосферное, что максимально приближает лабораторные условия к работе реального двигателя. Второй метод, проводимый в реакторе струйного перемешивания, используется для изучения низкотемпературной кинетики окисления топлив и определения порога начала химических реакций.
Анализируя продукты сгорания, ученые проверяют точность существующих теоретических моделей. Обнаружив расхождения между расчетами и экспериментом, они выявляют недостающие химические реакции и вносят коррективы, повышая прогностическую способность моделей.
Особое внимание уделяется ионному составу пламени. Понимание того, как заряженные частицы взаимодействуют с нейтральными компонентами, открывает путь к революционному управлению горением с помощью внешнего электрического поля («ионный ветер»). Старший научный сотрудник доктор физико-математических наук Денис Князьков отмечает, что команде впервые в мире удалось описать механизм образования положительных ионов в пламени смеси аммиака и метана. Эти фундаментальные знания в будущем лягут в основу создания интеллектуальных датчиков, способных в реальном времени оптимизировать режим работы двигателя для достижения максимальной эффективности и чистоты выхлопа.
