Миниморум, часть 4

avmich>Следующая встреча 31 октября.
avmich>Мы планируем покрывать медные трубки изнутри никелем. Химическое осаждение.
> Понял.
avmich>Пропустить другие трубки внутри наших нельзя - у наших сильно переменное сечение, они изогнуты и т.п. Да, кстати, топлива у нас планируется по массе раз в 7 меньше, чем окислителя, так что добавка будет небольшая.
> Здесь дело в тепловом буфере , а не в количестве охладителя. С буфером температура перекиси гарантированно не превысит температуры кипения топлива. Трубки можно взять пучком много тонких. Но раз камера уже готова , то конечно ломать не стоит
Схема может пригодиться в более теплонагруженной модели двигателя с ТНА и в случае , если первая модель взорвется. Все таки 85% перекись опасна разложением как только появится кавитационный пузырёк.
>
avmich>Насчёт гофра мы тоже думали. В камере сгорания и так не очень гофрированная стенка будет. В районе критики... честно говоря, пока что сложно сделать стенку гладкой.[»]
>
Ну хотябы в остальных местах где это возможно надо выравнивать , т.е. уменьшать площадь соприкосновения с газами.

> Катализирует распад перекиси медная посеребренная сетка , это на тему предыдущих постов. Еще можно использовать гидрид кальция.



avmich>Следующая встреча 31 октября.
Постараюсь с вами познакомиться

А.С.>Например, у меня 13-го сын родился...
[»]


Во-первых, поздравляю от души !!!

Во-вторых, снимаю шляпу перед твоей устремленностью.

В-третьих (главное), здоровья и счастливой дороги новому человеку.

А.С.>Очень сложно соблюсти подобие в таком эксперименте. Тут важна не температура газа, а теплопоток, создаваемый этим газом. Ведь у стенки температура газа даже без плёночного или завесного охлаждения много ниже, чем в центре, где оптимальные условия сгорания. Поэтому полезность такого эксперимента - с одной трубкой - сомнительна, если не сказать сильнее.[»]

Согласен насчет подобия . Но можно посчитать теплопоток , который будет у стенок ЖРД в критическом сечении , и обеспечить такой же и чуть больший для одной трубки. Эксперимент будет проверочным и несложным , с целью определить реальные свойства перекиси в условиях нагревания. Перекиси для этого много не надо , зато будет гарантия от перегрева и взрыва в первом огневом испытании.

А то "теоретическая" перекись и добытая реально могут сильно отличаться по свойствам , из за добавок и т.п.
Если бы окислителем была азотная кислота , или NO2 , или т.п. не саморозлагающийся окислитель , то вопрос о проверке был бы действительно не актуален.
Если расчеты , гарантируют незакипание перекиси от теплопотока , проверку можно не делать.

А.С.>В первом испытании мы планируем охлаждать рубашку водой. С запасом. Скажем, пять литров в секунду. По температуре воды можно точно посчитать теплопоток. Исходя из теплопотока, можно определить температуру жидкостной стенки. И решать, сколько керосина пускать в завесу.

Это хорошее решение.

А.С.>Тут какая беда - среднемассовый подогрев перекиси составит всего 45-60 градусов. Т.е. при исходной температуре 20-25 выходная будет всего 65-85. Но температуру жидкостной стенки мы не знаем. А именно она ограничивает подогрев перекиси.
А.С.>Вообще-то, находясь под давлением в несколько десятков атмосфер, перекись вряд ли закипит. Но скорость её разложения при температуре выше 150 градусов слишком велика, даже при отсутствии катализаторов.

Верно ! Дело не в среднемассовом подогреве , а в слое контактирующем со стенкой . Опасен местный перегрев в малой области , потому , что там сразу появится пузырек газа , теплоотвод уменьшится , температура подскочит.

Даже при 40 атмосферах может быть кавитация . Не забывайте , что работающий двигатель - источник аккустического высокочастотного шума , а даже пол процента мощности движка подведенные к корпусу в виде аккустической волны могут вызвать пузырек в пристеночной области , там где он наиболее нежелателен. (может это и перестраховка).

Можно попробовать закрутить поток перекиси в трубке , вставив шайбу с косой нарезкой в начало каждой трубки , тогда горячий слой перекиси будет всплывать к центру трубки и поток станет турбулентным , но это для тонких трубок может и не дать эффекта перемешивания.

***
А.С.>Проблема в предлагаемом модельном эксперименте ещё и в том, как обеспечить реальную скорость течения перекиси по этой трубке, как обеспечить равномерный (а не точечный) подвод тепла к трубке, как добиться безопасности для экспериментатора (хоть в трубке и будет всего 20 граммов перекиси, но общее её количество будет не таким уж маленьким, ведь она должна течь со скоростью 50 г/с[»]
***
Равномерно нагреть можно электрическим током , окружив трубку спиралью из нихрома , а лучше расплавом соли с заданной температурой плавления.
А протечь через нагретую трубку перекиси потребуется один раз (импульсно) Например , из верхнего мерного бачка с наддувом , в нижний калориметрический бачек , для измерения параметров.
Протечка запускается прорывом мембраны , закрывающей трубку , например прорыв фольги иглой. Длина трубки должна равняться длине трубки в РД.
Экспериментатору , в этот момент лучше отойти , и делать всё на улице.


Кстати был сегодня на ВДНХ там выставка двойных технологий . Взял рекламные проспекты двух фирм торгующих хим. реактивами ! 50% раствор перекиси стоит 21 рубль за кг. если брать тонну и 24 руб. если брать по 64 кг.

Только обязательно нужно юр. лицо и объяснялка для каких целей продукт.

Упаривать видимо придется .

avmich>А можешь прислать телефоны этих фирм? Можно на адрес группы - kluzairbase.ru .[»]


В Москве : ЗАО Мосреактив. Магазин для оформления закупок по адресу :
Каширское шоссе д. 7 корп. 3. Проезд от м. Каширское авт. 164 , 275 , 298 , 742 . до Хлебозавода. Там вывеска над аркой дома 7 по каширскому Шоссе , как пройти. Сегодня туда ездил.
Их склад , тоже в том районе , недалеко.

телефон офиса 923-03-35 , 928-61-73 , 923-51-61

сайт у них по адресу : ввв.mosreactiv.ком ( крайние буквы адреса английские)

Вторая фирма в Питере , при закупке тонны продукта привезут на своем авто , однако у них перекись только медицинская , зато гидразин-гидрат 50% есть А азотка и перекись , например , дешевле в Москве.

R.M.>Перекись водорода особенно высоких концентраций оставляет на коже очень болезненные и труднозаживающие ожоги.
R.M.>Может ну ее эту перекись, а??[»]

Ты предлагаешь еще более опасную азотную кислоту? А вообще этот вопрос еще в первой части обсуждалась, а это - дай Бог пятая-шестая, если с боковыми ответвлениями считать

ЗЫ. Народ, вы бы всё-таки где-нибудь счет вебмани или рассчетный опубликовали, я бы хоть $5-10 кинул. И сумма смешная ненапряжная, и причастность чувствуешь

R.M.>Перекись водорода особенно высоких концентраций оставляет на коже очень болезненные и труднозаживающие ожоги.
R.M.>Может ну ее эту перекись, а??[»]




Меры безопасности при обращении с перекисью водорода
H2O2 разлагается на кислород и воду, поэтому не имеет долговременной токсичности и не представляет опасности для окружающей среды. Наиболее частые неприятности со стороны перекиси возникают при контакте с кожей капель, слишком маленьких для обнаружения. Это вызывает временные неопасные, но болезненные обесцвеченные пятна, которые нужно прополаскивать холодной водой.

Действие на глаза и лёгкие более опасно. К счастью, давление паров перекиси довольно низкое (2 мм рт. ст. при 20C). Вытяжная вентиляция легко поддерживает концентрацию ниже предела для дыхания в 1 ppm, установленного OSHA. Перекись можно переливать между открытыми контейнерами над поддонами на случай разлива. Для сравнения, N2O4 и N2H4 должны постоянно находиться в запечатанных сосудах, при работе с ними часто используется специальный дыхательный аппарат. Это происходит из-за их значительно более высокого давления паров и предельной концентрации в воздухе в 0,1 ppm для N2H4.

Смывание разлитой перекиси водой делает её неопасной. Что касается требований к защитной одежде, то неудобные костюмы могут увеличить вероятность пролива. При работе с небольшими количествами, возможно, важнее следовать вопросам удобства. Например, работа влажными руками оказывается разумной альтернативой работе в перчатках, которые могут даже пропускать брызги, если они протекают.

Хотя жидкая перекись не разлагается в массе при действии источника огня, пары концентрированной перекиси могут сдетонировать при незначительном воздействии. Эта потенциальная опасность ставит предел объёмам производства установки, описанной выше. Расчёты и измерения показывают очень высокую степень безопасности только для данных небольших объёмов производства. На рис. 2 воздух втягивается в горизонтальные вентиляционные щели, находящиеся за аппаратом, при 100 cfm (кубических футов в минуту, примерно 0,3 куб. м в минуту) вдоль 6 футов (180 см) лабораторного стола. Концентрация паров ниже 10 ppm была измерена непосредственно над концентрирующими стаканами.

Утилизация небольших количеств перекиси после разведения их водой не приводит к последствиям для окружающей среды, хотя это и противоречит наиболее строгой трактовке правил утилизации опасных отходов. Перекись - окислитель, и, следовательно, потенциально огнеопасна. При этом, однако, необходимо наличие сгораемых материалов, и беспокойство не является оправданным при работе с небольшими количествами материалов из-за рассеивания тепла. Например, мокрые пятна на тканях или рыхлой бумаге остановят небошое пламя, поскольку перекись обладает высокой удельной теплоёмкостью. Контейнеры для хранения перекиси должны иметь вентилирующие отверстия или предохранительные клапаны, поскольку постепенное разложение перекиси на кислород и воду повышает давление.

R.M.>Перекись водорода особенно высоких концентраций оставляет на коже очень болезненные и труднозаживающие ожоги.
R.M.>Может ну ее эту перекись, а??[»]

А я недавно на выставке двойных технологий Москва ВВЦ , видел аппарат для охлаждения воздуха от +30 до - 40 градусов. Компактный такой аппаратик , работает исключительно на воздухе . По форуму kuarsar(а) , я знаю , что Ruata matsu , тяготеет к жидкому кислороду в качестве окислителя. Может быть , на перспективу подумать , о построении компактного , но мощного ожижителя ? К тому же термосы , из нержавейки сейчас отличные делают , легкие , объемные , прочные , прямо таки готовый бак литров на 50 кислорода. Наверное и больше бывают.

Перекись однако купить проще , прямо тонну в готовом промышленном баке и со всеми нужными стабилизаторами. Упаривать с 50% до 75% придется , но это наверное можно под вакуумом.

Азотка , стоит дешевле перекиси и ее упаривать не надо. Если покупать в промышленной упаковке , то проблем с газами не будет. Проблемы могут быть только если азотку переливать в открытом виде , но ведь это не обязательно. Алюминиевые трубки и фторопластовые пробки отлично выдерживают конц кислоту.

А еще я обалденный сварочный аппарат на водяной плазме видел ( на той же выставке) потребляет 2.5 квт. весит три кг. работает непрерывно даже в комнате ( они прямо на стенде у себя варили) стоит 39 тыс рублей , и ЭЛЕМЕНТАРНО ВАРИТ АЛЮМИНИЙ на воздухе , не говоря о других сплавах , типа чугуна с медью и т.п. , нержавейки с алюминием и т.д.
Сам смотрел сварной шов - заглядение ! Говорят т-ра плазмы 8000 град.

Эта вещь очень может пригодиться.

muxel>Камера в сборе на деревянной основе...[»]

Кажется она еще не никелирована ?

Поскольку первый вариант запуска РД планируется с водяным охлаждением , я предлагаю , не форсировать охлаждение боевого образца чистой перекисью , а отработать промежуточный вариант :
- охлаждения камеры сгорания водой с принудительной прокачкой , а потом охлаждения этой воды в алюминиевом теплообменнике (от бытового холодильника) , в нижней части бака с перекисью.
Тогда процесс охлаждения воды (замкнуто текущей в контуре КС) перекисью выносится вверх от теплонагруженного двигателя . Этот процесс становится более устойчивым , так как температура воды гарантированно не превысит 100 град , этот расчет уже вами проводился. А перекись соответственно не получит местного перегрева выше 150 град.
Вода будет неплохим тепловым буфером . Вес двигателя увеличится несильно , зато надежность возрастет . Это важно для полетов с человеком на борту.