올림픽 성화는 왜 바람 속에서도 꺼지지 않나요?
올림픽 성화봉은 방풍 기능이 있도록 세심하게 디자인되었기 때문입니다.
힐링 과정에서 올림픽 성화는 예상치 못한 다양한 기상 조건에 직면할 수 있으며, 강풍과 폭우로 인해 성화 점화 기술이 가혹하게 시험될 것입니다. 성화에 안정적인 연소 시스템을 제공하기 위해 항공우주과학산업공사는 올림픽 성화에 안정적인 "핵심"을 제공했습니다. "핵심" 연소 시스템은 버너, 압력 조절기, 가스 탱크의 세 부분으로 구성됩니다.
1. 버너는 사전 연소실과 주 연소실을 결합한 혁신적인 이중 화염 솔루션을 채택합니다. 예비 연소실이 주 연소실에서 분리된 것은 올림픽 성화 설계에서 처음입니다. 예비 연소실의 불꽃은 바람이 부는 날씨에도 성화가 "불이 계속 타오르도록" 보장합니다. , 토치 상단 아래에 묻혀 있는 사전 연소실은 여전히 영향을 받지 않습니다. 주 연소실에서 파생된 불꽃은 토치 전체를 타오르게 만들어 토치의 시각적 효과를 보장합니다. 2008 베이징 올림픽 성화는 연소 안정성과 외부 환경에 대한 적응성 측면에서 새로운 기술 수준에 도달했으며, 시간당 65번의 속도로 불이 붙었습니다. 수 킬로미터에 달하는 강풍과 시간당 50밀리미터의 폭우가 계속 불타올랐습니다.
연료통
연료 공급 시스템의 주요 구성품은 전압 안정 장치와 연료통으로, 이는 국내 선진 공정과 기술을 이용해 독자적으로 개발됐다. 연료통은 직경 32mm의 이음매 없는 냉간 압연 공정을 사용합니다. 단일 플레이트에서 형상으로 끌어당겨져 압력에 매우 강합니다(최대 14MPa). 수심 1,400m 이상. 토치 연소에는 시간 요구 사항이 있으므로 연료 병은 토치의 모양을 보장하는 것 외에도 특정 흐름 요구 사항을 충족해야 합니다. 토치쉘과 연소시간을 맞추려면, 연료통은 얇고 길게만 만들 수 있습니다. 기술적인 관점에서 볼 때 이는 난이도를 크게 증가시킵니다. 일체형으로 이루어져 연료통의 벽두께가 1mm이하이므로 세장비가 7.5배가 되면 깨지기 쉽습니다.
연료 선택
연료는 순도 99% 이상의 프로판입니다. 역사적으로 올림픽 성화는 더 많은 혼합 연료를 사용했습니다. 프로판 연료는 토치 이송 경로 내 주변 온도 요구 사항을 충족하는 데 사용됩니다. 둘째, 색상도 고려 사항입니다. 프로판 연소 후 불꽃은 주황색이므로 가시성이 더 좋습니다.
2. 전압 안정화 장치
전압 안정화 장치도 특별히 개발되었습니다. 연료통에서 나오는 가스의 압력은 불안정하며 온도가 낮아지면 감소합니다. 토치의 연소에는 안정된 유량이 필요합니다. 압력 안정화 장치의 기능은 연료 공급의 일정한 압력과 유량을 제공하는 것입니다. 이는 일반적인 전압 안정화 장치의 원리와 동일합니다. 기체 연료는 상대적으로 높은 압력으로 압력 안정 장치의 입구로 들어가고 주변 압력보다 높은 일정 범위의 압력에서 흘러나와 연소에 필요한 연료 압력과 흐름을 보장합니다. 전압 조정기의 설계 요구 사항은 일반적으로 작고 가벼우며 다기능입니다. 전압 안정화 장치에는 네 가지 기능이 있습니다. 첫 번째는 전압 안정화 장치에 토치 스위치를 설계하는 것입니다. 두 번째는 압력을 줄이는 것입니다. 네 번째는 우발적인 사고로부터 장치를 보호하는 것입니다. 이 경우 토치가 위험 없이 계속 타는 것을 보장할 수도 있습니다.
연료통과 압력 안정 장치의 연결
연료통과 압력 안정 장치에는 나사산이 있으며, 연료통 입구용 외부 나사산과 압력 안정용 내부 나사산이 있습니다. 장치. 이것은 독창적인 것은 아니지만 횃불에는 거의 사용되지 않습니다. 이전 토치 중 일부는 기성품 연료통을 사용했으며 대부분은 직접 상부 압력을 사용했습니다. 나사산이 없는 이러한 연결 방식에서는 가스 압력이 너무 높으면 이젝터 핀이 너무 조여서 사용하기 어렵고, 압력이 너무 낮으면 사용 중 진동으로 인해 쉽게 느슨해져 공기 누출이 발생합니다. ; 동시에 정확한 위치 지정 씰이 아니며 압축 과정이나 사용 중에 느슨하게 밀봉되고 누출되기 쉽기 때문에 안전하지 않고 엔진이 꺼지기 쉽습니다. 우리는 외국 횃불의 경험과 교훈을 통해 배웠고 스레드 인터페이스를 채택했습니다.
열회수관
2000년 시드니 올림픽과 2002년 솔트레이크시티 동계올림픽 성화봉송 모두 보온장치를 사용했다. 왜냐하면 기상 연소의 경우 효과적인 열 보충이 없으면 연료통의 온도가 떨어지기 때문입니다. 연료의 온도가 낮으면 증기압이 감소하여 토치의 연소 성능에 영향을 미칠 수 있습니다. 원래 디자인에서는 이 문제가 발생했습니다.
연료통은 처음 개발됐을 때 부피가 커서 천천히 냉각됐다. 연료통은 더 작고 연소 시간 요구 사항은 증가하므로 재가열 장치를 추가해야 합니다. 가열하려면 열원이 필요하므로 토치 자체의 화염열을 이용하는 것을 생각하는 것이 당연합니다. 연료가 나온 후 바로 연소실로 들어가는 것이 아니라 회생 시스템을 통해 연료병을 가열하여 온도 강하를 늦추십시오. 연소 시간을 만나십시오. 리큐퍼레이터 튜브의 또 다른 장점은 열교환을 통해 모든 열을 교환하는 것이 불가능하므로 튜브 내의 가스 온도도 상승하여 연소에 도움이 된다는 점입니다.
3. 연료탱크
이중 화염이 핵심 디자인으로 중국 최초로 사용된다. 연료가 재가열된 후, 두 개의 경로로 나뉘는데, 하나는 예연소실로, 다른 하나는 주 연소실로 기본적으로 1:2의 비율로 분배됩니다. 프리챔버 바닥 중앙에는 노즐이 있고, 그 주위에는 공기 흡입구가 있습니다. 토치 쉘 하단에도 특정 영역의 공기 흡입구 채널이 있습니다. 예연소실 연료가 위쪽으로 분사되면 주변 공기가 예연소실로 상승하게 됩니다. 이것이 배출 효과입니다.
예연소실 안의 연료와 공기가 혼합된 후 연소되는데, 불꽃은 우리 집의 가스렌지와 마찬가지로 잘 혼합되어 완전히 연소됩니다. 모양이 파란색이고 강한 빛 아래에서는 보기가 어렵습니다. 주 연소실의 연료는 미리 혼합되지 않은 상태로 분사된 후 공기와 혼합되어 먼저 확산된 후 화염 온도가 약간 낮아져 불투명한 주황색을 띕니다. 화염 높이는 25cm 이상입니다. 예연소실은 안정적인 화원과 동일하므로 주연소실 외부의 불꽃이 꺼지더라도 즉시 주불꽃이 점화됩니다.
해외에도 비슷한 쌍불꽃 디자인이 있는데 서로 다르고 미리 섞은 게 아니다. 2006년 토리노 동계올림픽 때처럼 연소실도 앞뒤로 2개가 있었는데 둘 다 확산염이었다. 예혼합 화염 사용을 고려하는 이유는 온도가 상대적으로 높고 주 화염을 재점화하기가 더 쉽기 때문입니다. 반면, 상단에 주불꽃을, 하단에 예비점화불꽃을 배치함으로써 상대적으로 외부 세계의 영향을 덜 받고 불꽃을 보호하기가 더 쉽습니다.
이 디자인은 실제로 공기를 흡입하는 엔진에서 영감을 받았습니다. 일부 엔진에는 작은 사전 연소실도 있기 때문입니다. 이 솔루션은 토치를 사용하는 최초의 솔루션이라고 할 수 있습니다. 원형 파이프의 균일한 구멍에서 메인 불꽃이 분출되는 점도 특별합니다. 외국에는 작은 입에서 토출되는 경우가 많거나, 노즐이 여러 개 있지만 크기가 더 큰 경우가 많습니다. 우리도 이러한 계획으로 실험을 해봤습니다. 한편으로는 화염의 안정성에 도움이 되지 않습니다. 반면에 연소 중에 연기가 더 커집니다. 우리의 설계에서는 화염이 링의 작은 구멍에서 분출될 수 있습니다. 장점 중 하나는 분출된 연료가 비교적 균일하고 둥근 화염이라는 것입니다. 다른 하나는 분출된 연료가 공기와 더 균일하게 혼합될 수 있다는 것입니다. 연기가 충분하면 연기가 작아서 보기에도 좋고 환경 보호에도 좋습니다.
토치 개발 과정에서 풍속이 토치 작동에 가장 큰 영향을 미친다는 사실이 밝혀졌고, 토치가 꺼지지 않도록 특수 장비에 대한 많은 실험이 진행되었습니다. 강하거나 가벼운 바람 조건에서도 마찬가지입니다. 우리는 믿을 수 있고 안정적인 토치를 얻기를 정말로 희망합니다. 우리는 앞으로도 토치가 실제 환경에서 다양한 매개변수에 대해 지속적으로 평가되고 엄격한 생산 공정을 거쳐 개발 품질을 보장해야 한다고 믿습니다. 같은 세계에서 같은 꿈을 펼치는 베이징 올림픽 성화가 기대됩니다.
기술적 특징
베이징 올림픽 성화는 연소 안정성과 외부 환경 적응성 측면에서 새로운 기술 수준에 도달했으며 시속 65km의 강풍을 견딜 수 있습니다. 폭우 속에서도 시간당 50mm의 속도를 유지합니다. 장인정신의 측면에서 얇고 고품질의 알루미늄 합금과 속이 빈 플라스틱 부품을 사용하여 설계하여 매우 가볍습니다. 하부에는 하이터치 플라스틱 페인트를 분사하여 편안한 느낌을 주며 쉽게 미끄러지지 않습니다. 베이징 올림픽 성화봉은 우리나라가 독자적으로 설계하고 개발한 제품으로 완전한 지적재산권을 보유하고 있습니다.
베이징 올림픽 성화봉은 값싸고 흔히 사용되는 연료인 프로판을 사용한다. 주성분은 탄소와 수소이며 연소 후 이산화탄소와 물만 생성되며 다른 물질은 없으며 환경 오염도 없습니다.