올림픽 성화에 사용되는 연료는 무엇인가요?

과학기술의 발전에 따라 성화봉송도 나날이 발전하고 있다.

1936년 첫 올림픽 성화 봉송이 열린 이후 성화 봉송은 24가지 스타일을 생산했는데, 그 중 하계 올림픽용으로 13개, 동계 올림픽용으로 11개가 디자인됐다.

1936년 칼 딤 교수는 고대 그리스 도자기에 그린 그림 도안을 바탕으로 독일의 프리드리히 크루프 슈터베르크(Friedrich Krupp Schüterwerk)가 베를린 올림픽 첫 성화봉을 만들었습니다. 토치는 마그네슘 기반 연료로 구동되며 무게는 460g, 길이는 27cm입니다.

1948년 런던 올림픽을 위해 제작된 횃불 2개는 무게 960g, 길이 47cm로 마지막 통과자를 위해 특별히 제작한 것으로 무게 2.15kg, 길이 42cm다.

1952년 헬싱키 올림픽 성화봉은 길이 57cm, 무게 1.08kg으로 합금으로 만들어졌으며 손잡이는 자작나무로 만들어졌다.

1960년 로마 올림픽 성화는 이탈리아 고고학자들이 디자인한 것으로 무게는 580g, 길이는 39.5cm로 구리-알루미늄 합금으로 만들어졌으며 천연수지 로진을 연료로 사용한다.

1964년 도쿄올림픽 성화봉은 무게 826g, 길이 64.8cm로 스테인리스와 알루미늄으로 만들어졌다.

1972년 뮌헨 올림픽에서는 1936년 최초의 성화 제작사인 크루프(Krupp)가 다시 한 번 디자인을 맡았다. 스테인리스제 성화는 길이가 75cm, 무게가 1.35kg에 달했고 연료는 액화가스로 연소 가능했다. 20분 동안.

1976년 몬트리올 올림픽 성화는 길이가 66cm, 무게가 540g이다. 연료는 특수 처리된 올리브유로 10분간 탈 수 있다.

1984년 로스앤젤레스 올림픽 성화는 터너컴퍼니의 뉴하트가 디자인한 것으로 무게는 1.2kg, 길이는 56.5cm로 알루미늄과 구리 합금으로 만들어졌으며 연료는 프로판이다.

2004년 아테네 올림픽 성화는 금은 금속과 나무 손잡이로 구성되어 있으며 올리브 잎을 말아 올려 마치 불이 위로 솟아오르는 형상을 하고 있다. 성화는 높이 68센티미터, 무게 700그램으로 유명한 그리스 디자이너 안드레아스 바로조스(Andreas Varozos)가 디자인했으며 총 21가지 스타일의 경쟁에서 단연 돋보였습니다.

2008 베이징 올림픽

성화의 구조적 특징

기본 작업 흐름

2008년 베이징 올림픽 성화의 연소 시스템인 항공우주 코어에는 연료 공급 시스템(연료통, 안정기 압력 장치 및 회복 장치)이 포함됩니다. 장치) 및 버너. 작업할 때 스위치 도구를 사용하여 연료병의 일반적으로 닫힌 스위치 밸브를 시계 방향으로 엽니다. 병의 고압 프로판 증기는 압력 안정화 장치를 통해 감압되고 상대적으로 안정적인 압력 값 근처에 유지된 다음 통과합니다. 공기 구멍의 연료 분배기 측면 구멍은 회수 구리 파이프로 들어가 연소실과 연료 병을 통과 한 다음 연료 분배기로 다시 들어가 예 연소실과 주 연소실로 들어갑니다. 연소를 위해 각각 두 경로에서.

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 사용하여 전체 플레이트를 사용하여 현재 모양으로 끌어당겨져 압력을 견디는 것과 동등한 내압성(최대 14MPa)을 갖습니다. 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.

전압 안정화 장치

전압 안정화 장치도 특별히 개발되었습니다. 연료통에서 나오는 가스의 압력은 불안정하며 온도가 낮아지면 감소합니다. 토치의 연소에는 안정된 유량이 필요합니다. 전압 안정화 장치의 기능은 연료 공급의 일정한 압력과 유량을 제공하는 것입니다. 이는 일반적인 전압 안정화 장치의 원리와 동일합니다. 기체연료는 상대적으로 높은 압력으로 압력안정장치 입구로 들어가고, 연소에 필요한 연료압력과 유량을 확보하기 위해 주변압력보다 높은 일정 범위 내의 압력으로 흘러나온다. 전압 조정기의 설계 요구 사항은 일반적으로 작고 가벼우며 다기능입니다. 현재 전압 안정화 장치에는 네 가지 기능이 있습니다. 첫 번째는 전압 안정화 장치에 토치 스위치를 설계하는 것입니다. 두 번째는 압력을 줄이는 것입니다. 네 번째는 사고를 방지하는 것입니다. 넘어지는 경우에도 토치가 위험 없이 계속 연소되도록 보장할 수 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. 일부 이전 토치는 기성품 연료통을 사용했으며 대부분은 직접 상단 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 아니기 때문에 압축 과정이나 사용 중에 느슨하게 밀봉되고 누출되기 쉬우며 이는 안전하지 않고 폭발하기 쉽습니다. 우리는 외국 횃불에서 얻은 경험과 교훈을 바탕으로 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. 이제 연료통은 더 작아지고 연소 시간 요구 사항은 늘어나므로 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.

버너

이중 화염이 핵심 디자인으로 중국 최초로 사용된다. 연료가 재가열된 후, 두 경로로 나뉘는데, 하나는 예연소실로, 다른 하나는 주 연소실로 기본적으로 1:2의 비율로 분포됩니다. 예연소실 바닥 중앙에는 공기 흡입구로 둘러싸인 노즐이 있습니다. 토치 쉘 하단에도 특정 영역의 공기 흡입 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. 불꽃 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. 우리는 미리 혼합된 화염을 사용하는 것을 고려하는데, 그 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.

우리의 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 것도 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. 현재 설계에서는 링의 작은 구멍에서 화염이 분출될 수 있습니다. 장점 중 하나는 분출된 연료가 비교적 균일하고 둥근 화염이라는 것입니다. 다른 하나는 분출된 연료가 공기와 더 균일하게 혼합될 수 있다는 것입니다. 연소가 더 완전하면 연기가 작아져 보기에도 좋고 환경 보호에도 좋습니다.

토치 개발 과정에서 우리는 토치가 작동에 가장 큰 영향을 미치는 것이 바람의 속도라는 사실을 발견하고 심지어 토치가 꺼지지 않도록 특수 장비에 대한 많은 실험을 진행했습니다. 강하거나 가벼운 바람 조건에서. 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.