1 Ağustos 2014 Cuma

İsrail – Filistin meselesi: İstisnacılık ve ırkçılık

''İsrail, klasik devlet terörizmine uygun olarak, Gazze Şeridi’nde yine Filistinli katliamı yapıyor. Öldürülenlerin sayısının bini geçtiği söyleniyor. Türkiye’den ve dünyadan İsrail’e tepki yağıyor. İsrail ise her zaman olduğu gibi bildiğini okuyor, çünkü ABD’nin himayesinde olduğu sürece başına bir şey gelmeyeceğinden emin.
Bu meseleye dair konumlanırken üç ekseni eşzamanlı olarak tutabilmek önemli:
  1. Bir ırkçılık türü olarak İsrail’in kurucu / resmi ideolojisi Siyonizme ve onunla bağlantılı olarak sürdürülen İsrail’in sistematik devlet terörizmine, Filistin topraklarını işgaline karşı net bir duruş:
  2. Filistin’de Hamas ve diğer İslamcı örgütlerin Yahudi sivillere yönelik terör eylemlerine karşı net bir duruş.
  3. Türkiye’de ve dünyada, İsrail’i eleştirmeye çalışırken başka bir ırkçılık türüne, anti-semitizme, kayıp bütün Yahudilere yönelik aşağılayıcı / saldırgan tutum alanlara karşı net bir duruş.
Aynı ırkçılık madalyonunun iki yüzü olan Siyonizm ve anti-semitizm tartışmasını bir sonraki yazıya bırakıp, bu yazıda İsrail – Filistin meselesinin tarihsel arkaplanına değinmek istiyorum. Bunun temel nedeni de son günlerde özellikle genç kuşaktan duyduklarım / okuduklarım sonucunda bu meselenin yeterince bilinmediğine kani olmam. Filistinliler için “madem istenmiyorlar, neden hala orada duruyorlar ki?” diye soranlar bile olabiliyor.
Bu arkaplanı verirken de tam on yıl önce, 2004’te, Birikim Dergisi’nde yayınlanmış bir yazımdan (“Neden bizden bu kadar nefret ediyorlar?”, Sayı 181) kopya çekeceğim:
Tecavüz ve hırsızlığın nesnesi olarak Filistin
“…Filistin yarım yüzyılı aşkın bir süredir açık bir şekilde tecavüz ve hırsızlığın nesnesi haline getirilmiş durumda. Bu yüzden de Filistin, hem bu coğrafyada yaşayan hemen herkes tarafından hem de dünyanın ezilenleri tarafından dünya egemenlerinin kendilerini nasıl görüldüklerine dair net bir kriter/sembol haline gelmiş durumda.
Filistin’in 20. yüzyılın başından sonuna kadar geçirdiği ibret ve dehşet verici nüfus ve toprak kaymalarını çok özet olarak gözden geçirirsek şöyle bir tabloyla karşılaşıyoruz:
1914’te bir Osmanlı vilayeti olan Filistin bölgesinde yaşayan nüfusun %8’i Musevi, %92’si Arap. 1949’a gelindiğinde 2. Dünya Savaşı sonrası koşullarında Batılı devletlerin girişimleri ve destekleri sonucu büyük göç hareketleriyle bu bölgedeki Musevi nüfusun %33’e tırmandığını ama aynı zamanda toprağın %77’sini kontrol eden bir İsrail devleti kurulduğunu görüyoruz. Bölge nüfusunun %67’sini oluşturan Filistinli Araplara toprakların %23’ü (Doğu Kudüs, Batı Şeria ve Gazze Şeridi) kalıyor. Bu sırada sayıları 700,000 civarında tahmin edilen Filistinli Arap evlerini bırakıp mülteci konumuna düşüyor. 1967 savaşından sonra ise İsrail bu %23’lük toprak parçasını da (Suriye’ye ait Golan Tepeleri’yle birlikte) işgal ediyor (Filistin’in kısa tarihine ilişkin kısa, derli toplu İngilizce bir kaynak için bknz: Palestine, Israel and the Arab-Israeli Conflict: A Primer (http://www.merip.org/palestine-israel_primer/toc-pal-isr-primer.html). O zamandan beri Filistinliler işgal altında ya da başka ülkelerde mülteci statüsünde yaşıyor ve İsrail de işgal altında tuttuğu topraklarda yüzlerce ‘yerleşim merkezi’ kurmakla meşgul. Meşhur ‘Oslo Süreci’ ya da ‘İsrail-Filistin Barış Görüşmeleri’ denilen şey zaten çok haksız bir şekilde %23’e indirilmiş ve 1967’den beri işgal altında tutulan bu toprak parçasında nasıl ve ne şekilde bir Filistin devleti kurulacağı sorusu idi.
İsrail bu ‘barış süreci’nin başından beri o %23’lük toprak parçasının anlamlı bir bütünlük olarak Filistinlilere verilmesine yanaşmadı. Buna yanaşır gibi olan, Arafat’la Oslo anlaşmasını imzalayan kendi Başbakanı Rabin’i aşırı sağcı/dinci bir militan tarafından devreden çıkardıktan sonra, ‘barış süreci’nde bile işgal altındaki – güya Filistinlilere bırakılacak - %23’lük topraklarda onlarca yeni yerleşim birimleri kurmayı sürdürdü. Kendisine yönelik nefret ve karşı-şiddetin kendi şiddeti ve işgaline bir tepki olduğunu hiç bir şekilde anlamak istemedi ve meseleye her zaman düzayak bir asayiş/güvenlik sorunu olarak yaklaştı. Taşlı/sopalı Filistin ayaklanmalarını binlerce insanı katlederek bastırmaya çalıştı.
Bütün bu süreçte ABD her zaman İsrail yanlısı bir politika izledi. Onyıllardır ABD dış yardımlarından açık farkla en çok parayı İsrail’e akıttı. İsrail’in yayılmacı ve küstah eylemleri karşısında en iyisinden sessiz kaldı, çoğu zaman da aktif destek sundu (örneğin İsrail’i kınayan ve yaptırım öngören bir sürü BM Güvenlik Konseyi karar tasarısını veto etti). Filistinliler ve bütün Arap/Müslüman/Ortadoğu âlemi (giderek dünyanın bütün ezilenleri) ABD’nin bu kendileri aleyhine gelişen İsrail’i kayırma politikasını hep gördüler, bildiler. Oslo sürecine girildiğinde, Soğuk Savaş sonrası dünya konjonktürünün etkisiyle, Filistinlilerin çoğu, aslında bir haksızlık/adaletsizlik anlamına gelen, o %23’lük toprak parçasında egemen bir Filistin devleti kurmaya rıza göstermiş durumdaydılar. Ama Rabin’in öldürülmesinden beri İsrail’in bütün adımları muhtemel bir barışı dinamitlemeye ve ne yapıp edip o %23’ü daha da aşağıya çekmeye yönelik oldu. %23 üzerinden kurulacak bir barışa Filistin içinden Hamas ve İslami Cihad gibi bazı radikal gruplar karşı çıkıyordu ama bunlar azınlıktaydı. Oysa İsrail tarafında Hamas ve İslami Cihad’ın muadili sayılabilecek eğilimler büyük çoğunlukla seçim kazanıyor ve Şaron gibi tescilli bir katil İsrail’in başbakanı olarak arz-ı endam edebiliyordu. Önce %23 içinde yer alan Doğu Kudüs’ün Filistin’e bırakılmasının söz konusu olamayacağı açıklandı. Sonra Batı Şeria’da İsrail’in yasadışı bir şekilde yaptırdığı ‘yerleşimlerin’ sayısı barış sürecinde bile arttırıldı ve bunların önemli bir kısmının tahliye edilemeyeceği, İsrail’e bağlanması gerektiği öne sürüldü. Ek olarak, bir Filistin devleti kurulsa bile bu devletin kara sınırlarının, havasahasının, hayati su kaynaklarının İsrail’in denetiminde kalması gerektiği ifade edildi. Sonuçta İsrail’in istediği, %23 üzerinde egemen bir Filistin devleti değil, bu oranın yaklaşık yarıya indiği, toprak devamlılığı olmayan ceplerden oluşan ve kara sınırları / havasahası nedeniyle gerçekten egemen olamayan bir devletçik karikatürüydü. Zaten %23’ü sindirmek için oldukça acı ilaçlar içmek zorunda olan bir halk ancak bu kadar aşağılanabilirdi. Bütün bunlar olurken, ABD kâğıt üzerinde Oslo barış sürecine bağlı göründü ve ama İsrail’in bir çözüm olasılığını torpilleyen onlarca girişimine hiç ciddi ses çıkarmadı. Bütün bunlar Filistinli intihar eylemlerinin doruk noktasına çıkmasına yol açtı.
ABD’nin Irak’a saldırmaya hazırlandığı dönemde, bu harekâtı en çok destekleyenler arasında İsrail yer aldı. İsrail aşırı sağından Irak’taki savaş hengâmesi sırasında Filistinlileri o %23’ten de sürme/temizleme imkanı çıkacağını savunanlar, bu görüşe ABD’den de destek verenler oldu. Aynı zamanlarda İsrail ‘Güvenlik Duvarı’ adı altında Filistinlileri yalıtmaya yönelik bir faaliyete girişti ve utancı betonlaştırdı. Bu duvar, o %23’ün önemli bir bölümünü de İsrail’e katarak, Filistinlileri bölerek yoluna hızla devam ediyor. Yine aynı süreçte İsrail, katil başbakanı Şaron’un emriyle yüzlerce cinayet işledi, planlı suikastlar yaptı, Filistin halkının sembolu haline gelmiş olan Arafat’ı karargahına hapsetti ve her an öldürebileceğini defalarca haykırdı. Bu dönem boyunca İsrail ve ABD’ye yönelik nefret daha da arttı ve bu nefretin daha kararlı ve kıyıcı taşıyıcısı durumuna gelen Hamas daha da güçlendi (İlginç bir şekilde yıllar önce yine İsrail, Arafat’ın gücünü kırmak için Hamas’ın kuluşuna da destek vermişti).
… 15 Nisan 2004’te Bush, Şaron’la görüşmesinin ardından, ABD’nin zaten çifte standatlarla dolu ve adil olmayan geleneksel politikasını değiştirdiğini ve İsrail’in Filistinlilerle bir barış anlaşması yapmasına gerek olmadan, Batı Şeria’nın önemli bir bölümünü ilhak ederek ve Filistinli mültecilerin evlerine dönüş hakkını sıfırlayarak, tek taraflı olarak ilhak edilmeyen işgal altındaki topraklardan çekilmesini desteklediğini açıkladı. Bu demek ki ABD, şimdiye kadar en azından kağıt üzerinde desteklediği %23’lük çözümden de resmen vazgeçiyor ve Şaron’la açıkça aynı çizgiye geliyor. Bu demek ki bir Filistin Devleti olacaksa eğer, İsrail’in uygun gördüğü kadar olacak (%23’ün yarısı kadar) ve bu devlet harita üzerinde bir ucubeye benzeyecek, toprak üzerinde de İsrail’in jandarma görevi devam edecek. Bu demek ki Filistinliler, yüzyıl önce %100’e yakınını ellerinde bulundurdukları toprakların %10-15’iyle yetinmek zorunda bırakılacaklar. Ciddi ciddi önerilen ve Filistinlilerden seslerini çıkarmadan kabul etmeleri beklenen plan budur. Filistin halkını daha da aşağılamak ve daha da çaresizliğe/umutsuzluğa itmek için daha uygun bir plan olabilir mi?

Bush’un bu plana desteğini açıklamasından sonra İsrail hemen Hamas lideri Rantisi’yi füzeli bir suikastla öldürdü. Aynen bir kaç ay önce Hamas’ın daha önceki lideri kötürüm Şeyh Yasin’i öldürdüğü gibi. Şimdi Şaron, Bush’un bu teklifini kendi partisi Likud’a onaylatmak peşinde. Ama gelin görün ki Likud için Filistinlileri bu kadar aşağılamak da yetmeyebilecek. Böylesine acuze bir planda bile bazı yerleşimlerin tahliye edilecek olması (özellikle küçücük Gaza Şeridi’ndekiler), birçok İsrailli sağcı/dinci politikacının canını sıkıyor. Şaron bu canı sıkılanları ikna etmek için diyor ki: ‘Devletin kuruluşundan beri, Başkan Bush’un mektubunda belirtildiği kadar cömert ve net bir destek almamıştık.’ Şaron bunu söylemekte haklı ama işte bu plandan canı sıkılanlar da haklı olarak ‘biraz daha dişimizi sıkalım, o %10-15’i vermekten de sıyırabiliriz belki’ diye düşünüyorlar. Öyle ya, yüz yılda %0’dan, %85-90’a çıkmayı becerebilmiş bir devlet var karşımızda. Beş on yıl daha dayansalar, kim diyebilir ki %100’e çıkamazlar? Onlar da haklı.
Mitler / fantaziler
İsrail toplumunun ve Musevi diasporasının hepsinde olmasa bile çok geniş bir kesiminde ‘vadedilmiş topraklar,’ ‘atalarımızın yurdu’ ve ‘seçilmiş halk’ mitleri / fantazileri bütün ağırlığıyla işlevlerini sürdürüyor.
[Bu mitlere / fantazilere ek olarak, Musevi toplumunun binyıllar boyunca değişik coğrafyalarda kırımlara uğratılmış olmasının (son ve en önemli episod olarak Naziler tarafından bir kaç yıl içinde 6 milyon Musevinin öldürülmüş olmasının), ‘en mağdur biziz’ şeklinde derin bir travmatik yargıya yol açtığını ve bu yargının da yokolma kaygısını çok kolayca tetiklenebilir halde tuttuğunu belirtmek gerek. Aynı yargı, kendi eylemleri nedeniyle ortaya çıkan başkalarının mağduriyetlerini anlamada ciddi bir engel teşkil etmektedir. “Ne olursa olsun, bizim kadar mağdur olmaları mümkün değil” gibi.]
Aşırı ortodoks, köktendinci Musevi gruplarda bu fantazileri gerçekleştirmek bir yaşam anlamı haline gelmiş durumda ama mesele bu gruplarla sınırlı değil. Görece liberal Musevi muhitlerde bile İsrail’in bütün Filistin coğrafyasına sahip olmasını tarihi ve dini nedenlerle savunanlara rastlamak mümkün. Bu mitlerin / fantezilerin değişik derecelerde de olsa geniş bir siyasi spektrumda rezonans yaratabilmesi o bölgede kalıcı ve adil bir barış için en büyük engel. Türkiye’de nasıl MHP türü bir milliyetçilik, kimi hassas konularda toplumun çok geniş kesimlerini rehin alabiliyorsa ya da nasıl ‘Kemalizm’ faşistinden sosyalist olduğunu söyleyen kimi gruplara kadar çok geniş bir siyasi yelpazeyi etkileyebiliyorsa, İsrail ve Musevi diasporası için de durum çok farklı değil. Tabii ki her halk gibi Museviler de yekpare bir bütün değil ve bu mitlere / fantazilere pabuç bırakmayan, onlarla bütün zorluklara rağmen kıyasıya mücadele eden Musevi kesimler de var. Hatta, işgal altındaki topraklarda savaşmayı reddeden askerlerden oluşan yüzakı bir Refusnik hareketi çıkarabilmiş olmasıyla, eski gücünden çok şey kaybetmiş olmasına rağmen hala canlı bir sol / barış hareketine sahip olmasıyla bazı konularda Türkiye’den daha ileri bile görülebilir ama, İsrail toplumu ve Musevi diasporasının geneline baktığımızda bu mitlerin / fantazilerin tayin edici etkisini gözden kaçırmak mümkün değil. Filistin’in en ücra yerlerine kadar gidip kısmen ya da tamamen devlet desteğiyle kendilerine köyler / kasabalar kurmuş olan ve ‘hiç bir yere gitmeyiz, bu topraklar bizim; bu Tanrı’nın sözü, burası kutsal bir yer, burada Tanrı’ya ve atalarımıza daha yakınız; bu yakınlık için kalkıp Brooklyn’den (New York) buraya göç ettik; İsrail ordusu dâhil kim bizi buradan çıkarmaya gelirse ölene kadar savaşırız’ diyen mümin Musevileri (ki sayıları yüzbinleri buluyor artık; ayrı partileri var, koalisyonda iktidar ortağı oluyorlar, vb), hangi İsrail hükümeti, nasıl oralardan çıkartacak? O mitlerle / fantezilerle İsrail toplumu ve Musevi diasporası derinlemesine hesaplaşmadan hiç bir İsrail hükümetinin cesaret edemeyeceği bir iş bu.”

İsrail’in istisnacılığı

Uzun bir alıntı yaptığım yazımın yayınlandığı 2004 yılından beri Filistin’de malum duvar tamamlandı; Gazze Şeridi dâhil, İsrail bazı işgal ettiği topraklardan çekildi; yerleşim yerleri inşaatlarına hiç ara vermedi; %10-15 üzerinde bile bir Filistin Devleti kurulmasına izin vermedi; bir kaç kez askeri operasyon düzenleyip yüzlerce binlerce Filistinliyi katletti. Sonuncu katliam halen devam ediyor.
İsrail en başından beri, kendi çapındaki diğer ülkelerden farklı kurallara bağlı olarak varlığını sürdürdü. Nüfus oranının çok ötesinde toprak sahibi olabildi; ABD’nin neredeyse kayıtsız şartsız himayesinden ve oldukça cömert mali / askeri yardımlarından faydalandı; yine ABD vetoları sayesinde BM Genel Kurul’undan kendisi aleyhine çıkan onlarca kararı hiç ciddiye almadı; on yıllarca kendisine ait olmayan toprakları işgal etti (hala ediyor); hiç hakkı olmamasına rağmen işgal ettiği topraklarda yerleşim yerleri kurdu; sürekli savaş suçları ve insanlığa karşı suçlar işledi; Orta Doğu’nun tek nükleer gücüyken kendini uluslararası denetime açmayı da yine çok uzun zamandır reddedebildi. Ve bütün bunlar yüzünden İsrail’in başına hiç bir şey gelmedi. İsrail’in yaptıklarının onda birini başka bir ülke yapsaydı, şimdiye kadar on kez, sonuç alıcı yaptırımlar içeren uluslararası bir müdahale olmuştu. Bütün bunlar İsrail’in ne kadar istisnai bir konumda olmak istediğini ve bu isteğinin dünya hegemonları tarafından ona verildiğini gösteriyor.''

http://t24.com.tr/yazarlar/murat-paker/israil-filistin-meselesi-istisnacilik-ve-irkcilik,9813

Micro Turbines

Micro-turbines--some obstacles

APPLICATIONS
As an easy example future miniature drones must be supplied by miniature energy sources. The best adapted seem to be micro-turbines. However, designing of turbines measuring a few cubic centimetres is a bit chancy. Researchers are looking into flow modification, the design of new geometries, micro-manufacturing and thermal studies.

Cette chambre de combustion ne mesure que 20 mm de diamètre et 2,7 mm d'épaisseur. Alimentée par un mélange hydrogène-air, elle produit une puissance jusqu'à 1200 W.
This combustion chamber only measures 20 mm in diameter and is 2.7 mm thick. Supplied by a hydrogen-air mixture, it produces a power of up to 1200 W.
 
Imagine drones the size of a bird, capable of flying for hours, of filming scenes and transmitting information. Many engineers are bent on designing such miniature drones, for civilian and military applications. One of the many difficulties is supplying energy to the engines, which must be both powerful and also extremely light. Batteries are too heavy and have too little independence for these micro-drones with wingspans of 15 centimetres and similar length, weighing around a hundred grams. As far as fuel cells are concerned, these do no yet exist in the range of power under research. That leaves gas turbines remain, which could provide ten times more energy than a battery with the same mass.
 
A turbine transforms energy from fuel into rotational motion, either to directly supply a propeller, or to produce electricity. "Our goal is to make a micro-gas-turbine, for future micro-drones", says Joël Guidez. These micro-turbines will supply the electric motor driving the drone wings, as well as the electrical equipment, such as transducers, and even a small camera.

However, to miniaturize a turbine, it is not enough to reduce the dimensions of each component. The flows do not occur in the same way at very small scales, for example in the combustion chambers of these micro-turbines, which only measure a few hundred cubic millimetres. The flows are much less turbulent, and gases thus mix with greater difficulty. This is not desirable for a combustion chamber, where the fuel must mix with air! It is thus necessary to create structures that favour the mixture of the gases within the combustion chamber. "We design circulation areas leading hot gases toward cool gases", explains Joël Guidez. This allows the combustion to be maintained, otherwise it would be extinguished.
Le code de simulation aérodynamique elsA, en révélant les détails des écoulements entre les aubes, permet d'optimiser les caractéristiques. Le code de simulation aérodynamique elsA, en révélant les détails des écoulements entre les aubes, permet d'optimiser les caractéristiques.
The elsA aerodynamic simulation code allows the characteristics to be optimized by revealing details of the flows between the vanes.
Meanwhile, these microscopic structures can not be too complex, or it may not be possible to manufacture them. The first chamber constructed had a quite simple geometry: It was a cylinder with a 20 millimetre diameter, 2.7 mm tall, having a tube in its centre off which the gas bounces. It is thus sent around the periphery of the chamber, where it mixes with the gases present. This chamber serves above all to test the manufacturing and measuring methods of ONERA's laboratory. The manufacture of a second, more complex and better performing chamber is underway.

To speak of small volume combustion chambers is to speak of great thermal losses. Indeed, small objects have a greater surface in relation to their volume compared to large objects, which generates more thermal losses. This is both an advantage and a disadvantage. On one hand, it prevents the walls from overheating and melting, but on the other, it may extinguish the combustion if too significant. It is thus necessary to design chambers for which the losses are just at the right level.
La microchambre de combustion et son enceinte d'expérimentation. Le code de simulation aérothermique Cèdre permet de reproduire la combustion en 3D et de mieux comprendre les phénomènes en jeu.
The micro-combustion-chamber and its experimental enclosure. The aerothermal simulation code Cedre allows the 3D combustion to be reproduced and to better understand the phenomena in play.
Current experiments are being carried out using hydrogen as fuel for several reasons. Since it is very light, it diffuses easily. Additionally, its chemical reaction time (the necessary time for the combustion chemical reaction to take place) is 50 microseconds, ten times shorter than that of the hydrocarbons that are usually used. Also, in a micro-combustion-chamber, the time it takes the gases to cross the combustion chamber is very brief. The more the dimensions of the chamber are reduced, the more this time is reduced. However, it must remain as five times greater than the chemical reaction time, without which combustion would be poor. On the other hand, a hydrocarbon is easier to store than hydrogen. Near future studies shall therefore be directed towards the hydrocarbon combustion stability within these very small chambers.

Which materials will be used to make these micro-turbines? The Massachusetts Institute of Technology (MIT) is endeavouring to manufacture a turbine entirely from silicon, in order to benefit from the silicon etching technologies of micro-electronics to create channels which will allow the gases to mix. ONERA prefers to manufacture micro-turbines made up of several materials.
Parties tournantes de micro-turbine gravées dans le silicium (SilMach).
Micro-turbine rotating parts etched on silicon (SilMach).
Finally, let us not forget the rest of the gas turbine, specifically the rotating parts. The turbine vanes can be made to spin at a very great speed, up to a million revolutions per minute. The manufacture of 8mm turbine vanes can prove to be complex. Silicon etching may be a solution, unless micro-machining techniques are favoured. "This manufacture will require all sorts of specific technologies", says Joël Guidez. But the crucial question is that of the bearings and stops, which hold the turbine shaft. In the usual turbines, ball bearings serve this purpose. Here, hydrodynamic bearings would be used: the gas flows sustain the rotating parts without these touching the fixed parts.

Micro-drones are not the only potential applications of micro-turbines, which combine a high rated power and a very small size. The power supply for portable devices could also benefit from this, for example, to equip the future infantryman, transporting increasingly more electronic equipment. Nevertheless, the extremely hot gases must be evacuated. 

TECHHNOLOGY

Mesoscale and Microscale Combustion / Reaction system

Motivation

Recently, there are the increasing demands on the developments of microdevices such as microsatellites, microaerial vehicles, micro reactors, and micro power generators. This project is first motivated by the development of small power generators with internal combustion and reaction for the replacement of traditional batteries. Small power generator has many advantages over batteries in that it has high energy density, it is light weight and portable, environmentally superior and inexpensive. Another example of microscale combustion /reaction system is micro fuel converter which has much higher conversion efficiency and can be used in poisonous gas disposal. Moreover, micro-chemical propulsion system developed for small spacecrafts can be used for primary thrust, orbit insertion, trajectory-control, and attitude control.
A single piston engine made of SU-8 for design and fabrication verification
Fig. 1 Fuel cell powered notebook developed by NEC
Fig. 2 Millimeter scale internal combustion engines developed by Cambridge Combustion Research Centre and the Centre for Micro-Engineering and Nanotechnology at the University of Birmingham.
Fig. 3 Thruster Cluster from EADS Space Transportation

Mesoscale Flame Dynamics

In mesoscale combustion (length scale ~ quenching diameter), the increase of larger surface to volume ratio dramatically increases the wall heat loss and leads to flame extinction. On the other hand, the reduction of thermal inertia at small scale significantly reduces the response time of the wall and leads to strong wall flame coupling and extended burning limits. This flame-wall coupling can dramatically change the nature of flame propagation and yield different flame regimes. The flame bifurcation and the transition of flame regimes are dramatically affected by the channel width and flow velocity. In fact, all practical combustors have variable channel width in the flow direction. As a result, the simultaneous changes of channel width and flow rate will significantly modify the heat loss and flame-wall coupling. Therefore, it is of great interest to understand how the variation of channel width will affect the flame propagation and flame transition.
Heat recirculation mechanism (Fig. 4): Part of the heat loss from the flame to the wall can be pumped back to the preheat zone through wall heat conduction to preheat the premixture. As the scale goes down, this thermal feedback effect becomes significant and the flammability limit can be widely extended. New flame stabilization mechanism and instability phenomena can exist as well due to this flame-wall interaction.
Fig. 4 Schematic of heat recirculation mechanismFig. 5 Experimental setup to study the flame dynamics in a mesoscale quartz tube.
Fig. 5 shows the experimental setup to study the flame dynamics in a mesoscale channel. Due to the strong thermal coupling between the flame and the wall, different flame dynamics and flame regimes have been observed. Fig. 6 shows the spinning flame was observed inside a mesoscale diverging quartz tube for both methane and propane at equivalence ratio ranged from lean to rich. The spinning frequency ranges from 10 HZ to 70 HZ, highly depending on the equivalence ratio. The spinning flame is a result of wall-flame thermal coupling effect.Slow flames and fast flames coexist in a mesoscale straight quartz tube. A pulsating flame is also observed (Fig. 7). Both theory and experimental result show that there exist new bifurcations and new flame regimes in mesoscale combustion. The flammability limit can be extended due to the heat recirculation effect.


Development of Micro Thruster

Based on the understanding of flame dynamics in mesoscale combustion, a preliminary version of micro thruster is developed and the schematic of design is shown in Fig. 10. Both the liquid fuel and oxidizer are issued into the main combustor through the two outer shells to minimize heat loss and maximize the heat recirculation effect. The liquid fuel is heated up by the wall and vaporized before goes through the porous quartz. A pressurized millimeter scale catalytic tube is injected into the main combustor to supply constant radical pool to stabilize the combustion. The exit of the catalytic tube is chocked to generate high speed jet to enhance the mixing.
Fig. 10 Schematic of  the micro thruster design

Fig. 11 Picture of the micro  thruster
Fig. 12 shows a testing case with liquid ethanol and air running in the main combustor and butene/air mixture running in the catalytic tube.


Fig. 12 Test conditions (1 atm); Main combustor: ethanol + air; Catalytic tube: butene + air