Eero Aitamaa

Ruokaöljyn jähmettymispiste?

16 viestiä aiheessa

Tieteen kuvalehdessä kerrotaan, että Airbus A380 on lentänyt 3 tunnin lennon ruokaöljyllä. Tietääkö kukaan, mikä sen ruokaöljyn jähmettymislämpötila on? Lentokerosiinin jähmettymislämpötila on -47° C, mutta silti sillä voidaan lentää sellaisella korkeudella, missä lämpötila on -60° C

https://tieku.fi/liikenne/lentokoneet/maailman-suurin-matkustajakone-lensi-kolme-tuntia-ruokaoljylla?fbclid=IwAR3wP4hDnblD_BUKjV_405_okb5IjO1ornUoqc2ZoWvx8SqVkkSqq_vgUOs

Jaa viesti


Link to post
Jaa muulla sivustolla

Vaikka turbiinimoottori ja diesel-moottori polttavatkin lähes mitä tahansa edes jollain lailla palavaa ainetta niin tuskinpa tuollakaan lennolla on käytetty ruokaöljyä sellaisenaan.

Diesel-moottoreita varten se paistinrasva ja ruokaöljy esteröidään, jotta siitä saadaan toimivaa. Sitten vielä näihin sekoitetaan sopiva lisäainepaketti, jolla saadaan mm. setaaniluku, voitelevuus ja kylmänkesto kohdalleen. Yleisnimitys näille on xME polttoaineet.

Esim FAME= Fatty Acid Methyl Ester, tehdään mistä tahansa rasvasta, RME = Rapeseed Methyl Ester rapsiöljystä, DME = Dimetyhyl Ester metanolista jne.

Eiköhän lentopetrolin korvikkeet ja vastikkeet tehdä samankaltaisella prosessilla.

 

PS: diesel-moottorin on aikoinaan todettu käyvän jopa kivihiilipölyllä. Ei vaan ollut kovin pitkäikäinen: https://www.thehouseofsolidgold.com/can-a-diesel-engine-run-on-2-micron-coal/

Muokattu: , käyttäjä: Seppo Kohonen
1 henkilö tykkää tästä

Jaa viesti


Link to post
Jaa muulla sivustolla

Kuten artikkeli kertoo, "lentänyt kolmen tunnin lennon polttoaineella, josta pääosa on 100-prosenttisesti kierrätettyä paistinrasvaa"; ei siis otsikosta huolimatta lentänyt ruokaöljyllä. Vähän sama, kun perinteisen kerosiinin osalta kirjoitettaisiin otsikko, että "lensi kolme tuntia raakaöljyllä".

Polttoaineen jähmettymislämpötilakaan ei itsessään ole kriittinen suhteessa ulkoilman lämpötilaan lentokoneessa, koska polttoaineen suuri massa jo itsessään hidastaa jäähtymistä ja toisaalta siiven johtoreunassa lämpötila on paljon ulkoilman lämpötilaa suurempi, johtuen ilman paikallisesta kokoonpuristumisesta ja kitkasta kun siipi törmää ilmamassaan. Jo pienillä yleisilmailukoneilla päästään nopeuksiin, joissa tämä lämpötilan nousu (ram rise) on muutaman asteen verran, liikenneluokan koneilla kymmeniä asteita kovaa lentäessä ja hävittäjillä vielä tätäkin enemmän (SR-71 ja kumppanit lienevät ääripäitä, kun lämpötila nousee satoihin asteisiin kovaa lentäessä).

Suihkukoneilla liiallista polttoaineen jäähtymistä erittäin kylmässä pitkään lentäessä voidaan myös estää lentämällä tavanomaista kovempaa.

Muokattu: , käyttäjä: Tatu Koiranen

Jaa viesti


Link to post
Jaa muulla sivustolla

Nesteen polttoaine ei ole FAMEa, vaan vetykäsiteltyä kasvisöljyä HVO.

https://www.neste.fi/vastuulliset-ratkaisut/tuotteet/uusiutuvat-polttoaineet

Nesteen polttoainetta käyttettiinkin A350:ssä. ICAOn merkintä HVO:lle on HEFA.

https://www.neste.fi/tiedotteet-ja-uutiset/lentoliikenne/lupaavia-tuloksia-ensimmaisesta-tutkimuksesta-sataprosenttisen-uusiutuvan-lentopolttoaineen-kaytosta-lennon-aikana-matkustajakoneessa

Muokattu: , käyttäjä: Seppo Koivisto

Jaa viesti


Link to post
Jaa muulla sivustolla

Esimerkiksi paistinrasvasta jalostettuja sertifioituja "Drop-in" -biopolttoaineita pitäisi voida käyttää suoraan esimerkiksi JET A-1:n sijasta lentokoneissa, jolloin niiden speksissä määrätyt ominaisuudet, myös jähmepiste, vastaavat vähintään kyseisen polttoainetyypin vaatimuksia.

Biopolttoaine ei kuitenkaan sisällä aromaattisia (rengasmaisia) molekyylejä, joita mineraaliöljystä saatavassa kerosiinissa on. Nitriilikumi turpoaa aromaattisten yhdisteiden vaikutuksesta, ja puhtaalla biopolttoaineella tällaiset tiivisteet voivat vuotaa. Toistaiseksi tämä ongelma on hoidettu käyttämällä polttoaineessa bio- ja normaalia polttoainetta sekaisin, jolloin tavallisen kerosiinin rengasyhdisteet pitävät tiivisteet kunnossa.

Paistinrasvalla sellaisenaankin saisi monen suihkuturbiinin toimimaan ainakin joksikin aikaa, mutta tällaisten käyttö sellaisenaan sertifioidussa lentokoneessa vaatisi mm. paljon erikoisjärjestelyjä (tankkien ja polttoainejärjestelmän lämmitys tai esimerkiksi polttoaineen ohentaminen lisäaineilla)  ja raskasta sertifiointiprosessia niin moottorille, polttoainejärjestelmälle kuin itse polttoaineellekin. Helpompi tie on pelkästään jalostaa polttoainetta niin, että se täyttää olemassaolevien moottorien vaatimukset.

 

PS. Kun kerran ollaan kysymyspalstalla- Kuinkahan paljon rengasyhdisteitä polttoaineessa täytyy olla nitriilikumitiivisteiden toimintaa varten? Riittäisikö esimerkiksi pieni määrä tolueenia tai jotain samantapaista kemikaalia, jota lisätään puhtaaseen biopolttoaineeseen?

Jaa viesti


Link to post
Jaa muulla sivustolla
7 tuntia sitten, Tatu Koiranen kirjoitti:

Kuten artikkeli kertoo, "lentänyt kolmen tunnin lennon polttoaineella, josta pääosa on 100-prosenttisesti kierrätettyä paistinrasvaa"; ei siis otsikosta huolimatta lentänyt ruokaöljyllä. Vähän sama, kun perinteisen kerosiinin osalta kirjoitettaisiin otsikko, että "lensi kolme tuntia raakaöljyllä".

Polttoaineen jähmettymislämpötilakaan ei itsessään ole kriittinen suhteessa ulkoilman lämpötilaan lentokoneessa, koska polttoaineen suuri massa jo itsessään hidastaa jäähtymistä ja toisaalta siiven johtoreunassa lämpötila on paljon ulkoilman lämpötilaa suurempi, johtuen ilman paikallisesta kokoonpuristumisesta ja kitkasta kun siipi törmää ilmamassaan. Jo pienillä yleisilmailukoneilla päästään nopeuksiin, joissa tämä lämpötilan nousu (ram rise) on muutaman asteen verran, liikenneluokan koneilla kymmeniä asteita kovaa lentäessä ja hävittäjillä vielä tätäkin enemmän (SR-71 ja kumppanit lienevät ääripäitä, kun lämpötila nousee satoihin asteisiin kovaa lentäessä).

Suihkukoneilla liiallista polttoaineen jäähtymistä erittäin kylmässä pitkään lentäessä voidaan myös estää lentämällä tavanomaista kovempaa.

Kylla se itseasiassa on aika kriittinen joskus. Meilla usein joudutaan muuttamaan reititysta polttoaineen lampotilan takia. Pari kuukautta sitten jouduttiin lentamaan sen verta etelassa etta lentoaika CVG-ICN kasvoi parilla tunnilla, juurikin polttoaineen lampotilan takia.

 

Jaa viesti


Link to post
Jaa muulla sivustolla

Tämä BA:n Boeing 777:n onnettomuus vuodelta 2008 Heathrowssa tuli mieleen polttoaineen lämpötilasta puhuttaessa. Tuon lennon aikanahan lämpötilat olivat spekseissä, mutta ongelmia tuli aiemmin tuntemattomasta ilmiöstä, joka rajoitti polttoaineen syöttöä ja kone jäi vajaaksi laskussa.

Rod

https://aviation-safety.net/database/record.php?id=20080117-0

https://skybrary.aero/accidents-and-incidents/b772-london-heathrow-uk-2008

https://skybrary.aero/sites/default/files/bookshelf/2446.pdf

Jaa viesti


Link to post
Jaa muulla sivustolla
3 tuntia sitten, Mikko Tuomi kirjoitti:

Kylla se itseasiassa on aika kriittinen joskus. Meilla usein joudutaan muuttamaan reititysta polttoaineen lampotilan takia. Pari kuukautta sitten jouduttiin lentamaan sen verta etelassa etta lentoaika CVG-ICN kasvoi parilla tunnilla, juurikin polttoaineen lampotilan takia.

Tarkoitin sitä, että jos polttoainelaatu alkaa jähmettyä -47:ssa, niin se ei ole ongelma siltä kannalta, että ulkoilma olisi -47 tai vähän sen alle. Ongelma tulee, kun on olennaisesti kylmempää ja pitkän aikaa.

Muokattu: , käyttäjä: Tatu Koiranen
1 henkilö tykkää tästä

Jaa viesti


Link to post
Jaa muulla sivustolla
27 minuuttia sitten, Tatu Koiranen kirjoitti:

Tarkoitin sitä, että jos polttoainelaatu alkaa jähmettyä -47:ssa, niin se ei ole ongelma siltä kannalta, että ulkoilma olisi -47 tai vähän sen alle. Ongelma tulee, kun on olennaisesti kylmempää ja pitkän aikaa.

USAssa tankataan Jet-A:ta, se jahmettyy -40C. -37C on 747 rajoitus polttoaineen lampotilalle silloin. Se tulee vastaan itseasiassa yllattavan usein, varsinkin jos lentoaika on tyyliin 15 tuntia. Noissa 3 tunnin lennoissa silla ei ole kauheasti merkitysta, mutta kylla se tuolla 10+ tunnin lennoilla alkaa vaikuttamaan jo aika ratkaisevasti.

 

 

Muokattu: , käyttäjä: Mikko Tuomi

Jaa viesti


Link to post
Jaa muulla sivustolla
10 minuuttia sitten, Mikko Tuomi kirjoitti:

USAssa tankataan Jet-A:ta, se jahmettyy -40C. -37C on 747 rajoitus polttoaineen lampotilalle silloin. Se tulee vastaan itseasiassa yllattavan usein, varsinkin jos lentoaika on tyyliin 15 tuntia. Noissa 3 tunnin lennoissa silla ei ole kauheasti merkitysta, mutta kylla se tuolla 10+ tunnin lennoilla alkaa vaikuttamaan jo aika ratkaisevasti.

Kun SAT on -40?

Jaa viesti


Link to post
Jaa muulla sivustolla
2 minuuttia sitten, Tatu Koiranen kirjoitti:

Kun SAT on -40?

 

Ah nyt tajuan mita ajat takaa.

Ongelmahan on se, etta SAT ei oikeastaan ikina pinnoilla ole -40C, vaan varsinkin talvella lahempana -60C. Talloin silla jahmettymispisteella on varsin iso vaikutus lennon suunnitteluun.

Se lampotila laskee yllattavan nopeasti, ainakin B-merkkisessa lentokoneessa. Katoin eilisen lennon releasen niin 4 tunnin jalkeen polttoaine oli -29C kun ulkolampotila oli ISA+1.

 

 

 

 

Jaa viesti


Link to post
Jaa muulla sivustolla
20 hours ago, Tatu Koiranen said:

.. toisaalta siiven johtoreunassa lämpötila on paljon ulkoilman lämpötilaa suurempi, johtuen ilman paikallisesta kokoonpuristumisesta ja kitkasta kun siipi törmää ilmamassaan. Jo pienillä yleisilmailukoneilla päästään nopeuksiin, joissa tämä lämpötilan nousu (ram rise) on muutaman asteen verran, liikenneluokan koneilla kymmeniä asteita kovaa lentäessä ja hävittäjillä vielä tätäkin enemmän (SR-71 ja kumppanit lienevät ääripäitä, kun lämpötila nousee satoihin asteisiin kovaa lentäessä).

Suihkukoneilla liiallista polttoaineen jäähtymistä erittäin kylmässä pitkään lentäessä voidaan myös estää lentämällä tavanomaista kovempaa.

Jos ketä kiinnostaa asia enemmän, niin ilman kokoonpuristumisen aiheuttaman "kokonaislämpötilan" Tt Kelvineinä patopisteen kohdalla (siiven etureunassa) isentrooppisessa virtauksessa voi arvioida vaikkapa NASAn laskimella, kun tiedetään lentokoneen Machin luku ja ulkoilman staattinen lämpötila T Kelvineinä. Jos esimerkiksi lentokoneen ulkoilman lämpötila on -60C = 213K ja A380:n matkanopeus 0.85Ma saadaan laskimesta T/Tt =0.874, josta Tt=244K = -29C. Eli tässä tapauksessa patopisteen lämpötila nousee noin 30 astetta ulkoilman lämpötilaa korkeammaksi.

On kuitenkin huomattava että tuo lämpötila vallitsee vain patopisteessä. Suurin osa polttoainetankeista on vasten siiven ala- ja yläpintaa, joissa ilmalla voi olla lentonopeutta suurempikin paikallinen nopeus jolloin paikallinen lämpötilakin siivessä ja tankissa on alempi kuin ulkoilman lämpötila (mahdolliset tiivistysaallot toki sotkevat asiaa). Rajakerroksen kitkakin lämmittää siipeä näillä alueilla hieman, mutta joka tapauksessa em. patopisteen isentrooppista lämpötilaa voi pitää vain teoreettisena ylärajana lämpenemiselle. Ainakin periaatteessa polttoaine voi lennolla jäähtyä tätä kylmemmäksi, ja  turvallisena worst casena mm. polttoaineen jähmettymisen suhteen pitäisin kuitenkin ulkoilman (staattista) lämpötilaa. Ylisooniset koneet ovatkin toinen juttu.

Muokattu: , käyttäjä: Matti Hyötyniemi

Jaa viesti


Link to post
Jaa muulla sivustolla
1 tunti sitten, Jaakko Rantavuori kirjoitti:

Onko polttoaine siipitankeissa suoraan siiven ulkokuorta vasten, ilman lämpöeristystä?

On. Liikenneluokan koneissa on integraalitankit, eli siiven pintalevyt ovat itsessään polttoainetankkia.

1 tunti sitten, Matti Hyötyniemi kirjoitti:

Ainakin periaatteessa polttoaine voi lennolla jäähtyä tätä kylmemmäksi, ja  turvallisena worst casena mm. polttoaineen jähmettymisen suhteen pitäisin kuitenkin ulkoilman (staattista) lämpötilaa. Ylisooniset koneet ovatkin toinen juttu.

Tavallaan totta, mutta käytännössä ei. Kuten mainitsit, kitka lämmittää, eikä tuohon perustuvaa worst case -ajattelua toisaalta missään käytännön toiminnassa käytetä. -40 / -47 SAT:n osalta olisi varsin rajoittava.

Muokattu: , käyttäjä: Tatu Koiranen

Jaa viesti


Link to post
Jaa muulla sivustolla
9 hours ago, Tatu Koiranen said:

..

Tavallaan totta, mutta käytännössä ei. Kuten mainitsit, kitka lämmittää, eikä tuohon perustuvaa worst case -ajattelua toisaalta missään käytännön toiminnassa käytetä. -40 / -47 SAT:n osalta olisi varsin rajoittava.

Toki. Ulkolämpötilaa lämpimämpi polttoaine johtuu lyhyillä lennoilla varsinkin myös siitä että polttoaine varaa lämpöä - polttoaine jäähtyy melko hitaasti. Lennettäessä mannertenvälisiä lentoja esimerkin vuoksi ICAOn standarditropopausissa -56.5 asteen pakkasessa tuntikausia kieltämättä polttoainekin todnäk. jäähtyisi hileiksi  ilman muita ilmiöitä. 

Ja toisaalta myös lämpenee hitaasti, kuten usein voidaan todeta siipien huurtuessa tai jäätyessäkin kostealla platalla lennon jälkeen, vaikka keli olisi selvästi plussalla.  

Muokattu: , käyttäjä: Matti Hyötyniemi
Todellinen lämpötila voi poiketa standardiarvosta paljonkin, mutta käytetään tässä esimerkkinä

Jaa viesti


Link to post
Jaa muulla sivustolla

Luo uusi käyttäjätunnus tai kirjaudu sisään

Sinun täytyy olla jäsen osallistuaksesi keskusteluun

Luo käyttäjätili

Rekisteröi uusi käyttäjätili helposti ja nopeasti!


Luo uusi käyttäjätili

Kirjaudu sisään

Sinulla on jo käyttäjätili?


Kirjaudu sisään