研究稱人類未來可用干冰火星移1民 將“有去有回”

　   據中1新網消息 據外媒8日報道，近日科學家的一項研究顯示，人類在未來有可能通過運用新能源——干冰進行“火星殖民”，屆時火星探索將不再是“有去無回”。

　　一直以來，由于受能源供應限制，火星探索都被視作是“單程旅行”，但日前愛丁堡大學和紐卡斯爾大學的研究人員提出一個新理念——運用新能源來完成火星探索。研究人員稱，當水滴滴落在滾燙的爐子上時會產生能量，而這一效應同樣適用于干冰，干冰可以通過在熱表面上的氣體蒸發釋放出能量并將其轉化為發動機的動力。

干冰顆粒是如何產生的？

     CO2是工業生產過程中的一種副產品，如發酵過程和石油精煉過程，均產生副產品CO2。這些生產過程中產生的CO2被提純、液壓、貯存后，產生干冰，用于清洗，在噴射過程中CO2升華排放到大氣中時，并沒有新的CO2產生，只是原來的CO2副產品被排放掉了，實現了廢氣CO2的再利用，造福人類。

     干冰噴射清洗中所用的干冰介質是通過干冰造粒機制造出堅實的干冰顆粒，這些干冰顆粒可以被馬上用掉，也可儲存于保溫箱中備用。這些顆粒通常直徑為3mm，長度為2.5mm-10mm。用這種方法，高壓液體CO2從管道中噴出轉化為雪狀固體CO2，雪狀CO2靠液壓力通過模具擠出成干冰顆粒。

直接壓縮和剪切為主的過程

對于軟黏的滲透性的物料垢，主要是通過水壓力直接壓縮和剪切引起破碎應力。當該應力按照一定的規律超過垢層的強度極限時，垢層將產生裂紋、裂縫，在后續水射流的水楔等作用

下擴張成坑，{zh1}達到垢層的全部破裂并被沖洗干凈。

2干冰噴射清洗機噴槍噴管設計

2.1基本理論

在超音速風洞中，要產生不同馬赫數的超音速氣流，必須滿足三個條件[1]:一是風洞的上下游必須有足夠的壓力比，并且壓力比隨馬赫數提高而增大;二是實驗段與喉部必須保持一定的面積比，并且面積比隨馬赫數而變化;三是必須滿足一定的流量要求。對于第1一個條件，以工作段氣流經過正激波直接進人大氣的損失計算，則穩定段(即噴管進口)與工作段出口的壓力比如表1所示。對于第二個條件，根據等熵流公式(1)

氣流在超音速噴管中加速所能達到的馬赫數M2，決定于噴管出口(即工作段)面積A2和喉部面積A*之比。通過改變面積比就可以得到要求的馬赫數。而喉部面積又受到第三個條件流量的限制，根據最1大流量可以求得最1大喉部面積A*mac

A*mac為最1大質量流量，P為喉部空氣密度，a為喉部氣流速度(音速)。下面分別就噴管的收縮段和擴張段的設計進行說明。