Científicos de la Universidad Politécnica de Tomsk (TPU) y NUST MISIS han creado un modelo matemático que permite calcular de antemano el momento de ignición del combustible autoencendido para sistemas espaciales y de aviación. La tecnología permite calcular el retraso de ignición con una precisión del 85-90% y puede convertirse en la base para la creación de motores de nueva generación más seguros.

El nuevo modelo describe el complejo proceso de transición del combustible líquido a la combustión y tiene en cuenta varios factores que antes eran difíciles de combinar en un solo cálculo.

Los combustibles autoencendidos comienzan a arder por sí solos, sin una fuente externa de calor o chispa. Cuando el componente combustible entra en contacto con el oxidante, se inicia una reacción química y el combustible se enciende. Estas composiciones se utilizan en la tecnología espacial y de aviación, donde la puesta en marcha rápida y la alta fiabilidad del sistema de propulsión son particularmente importantes.

El principal problema de estos combustibles radica en la dificultad de predecir el momento de la ignición. Influyen en ello el tamaño de las gotas de combustible, la temperatura, la velocidad de evaporación, la mezcla de vapores y el curso de las reacciones químicas. Los modelos de cálculo existentes anteriormente no podían determinar con suficiente precisión cuándo comenzaría el proceso de combustión.

El nuevo desarrollo tiene en cuenta el intercambio de calor dentro de la gota de combustible, la evaporación de la sustancia, la formación de la mezcla gaseosa y las transformaciones químicas tanto en la fase líquida como en la gaseosa. Las pruebas han demostrado que los cálculos del modelo difieren de los datos experimentales en no más del 15% al cambiar el tamaño de las gotas y aproximadamente en un 10% con diferentes regímenes de temperatura.

En el futuro, la tecnología puede utilizarse en el diseño de motores espaciales y otras instalaciones de energía donde se requiere una ignición controlada y segura del combustible.