[image]

Топливо и РД

Теги:космос
 
EE Татарин #01.05.2005 04:52
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★★
...и несколько фантазийные. По следам буйных застолий, поэтому не надо спрашивать "а где оно?"...

Предположим, имеется некое однокомпонентное "горючее" с энергоемкостью 9-11МДж/кг, причем, после "сгорания" на выходе - почти только углеводороды (с достаточно большой молярной массой), чуть водорода и сажа.

Вопрос 1: Какой УИ можно получить с таким топливом в реальном двигателе?

То есть, я к чему: с охлаждением РД и сейчас непросто... не получится ли так, что материалы просто не дадут возможности реализовать преимущества такого топлива?
Насколько можно доокислить результат "сгорания"?

Вопрос 2: насколько сложен технологически двигатель, который полностью использует преимущества такого горючего?

Топливо твердое, плотность - чуть менее, чем у воды, молярная масса - около 150г, по отношению к температуре похоже на перекись, относительно хорошо и долго хранится при комнате (но уже при 200-300С очень нестабильно), хорошо и без последствий растворяется в спирте и керосине...

Вопрос 3: при стоимости в промышленном производстве порядка 30$/кг будет ли применение такого топлива экономически осмысленным?

...интерес чисто абстрактный. Меня просто тут уверяли, что подобное использовать просто невыгодно. Очень хочется знать - так ли это?
   

Anika

координатор
★★☆
Гм... подозрительно напоминает родича перекиси ацетона... если так, то далеко на нем не улетишь - докуда взрывной волной добросит ;)
   
+
-
edit
 

valture

опытный

9-11 МДж\кг - типа октоген\гексоген :D - если сделать топливную шашку очень пористой то детонации может и не быть , но обьем будет большой ..... :blink:
   
EE Татарин #01.05.2005 12:42  @Anika#01.05.2005 12:17
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★★
Anika> Гм... подозрительно напоминает родича перекиси ацетона... если так, то далеко на нем не улетишь - докуда взрывной волной добросит ;) [»]
Непринципиально, чей это родич. Принципиально, что продукты - неокислены вообще, и подлежат сгоранию до СО2 и Н2О.

А вообще - да, вещество довольно опасное. Не так как перекись ацетона или азид свинца, но все-таки.
   
+
-
edit
 

valture

опытный

ну скажем аммиак\гидрозин + перекись - первое разлагается с выделением энергии до водорода и азота , второе до кислорода и воды (в первичном контуре РД) ,а во вторичном контуре РД сгорают уже продукты разложения ..
   
RU Бродяга #02.05.2005 04:41
+
-
edit
 

Вопрос в том ещё Как оно горит. :)
В какой форме выделяется сажа и т. п.

Но вообще, скорее всего, не особо интересно, если интерес в дополнительной энергетике, то можно "алюминия добавить", что и делается на практике. :)
   
+
-
edit
 

valture

опытный

тут главная проблема не в продуктах разложения , а в том что 9-11МДж\кг без полного сгорания вряд-ли получится ( H2\O2 -примерно 13МДж\кг ,а у однокомпонентных - у атомарного водорода примерно столько-же) :blink:
   
EE Татарин #02.05.2005 15:17  @valture#02.05.2005 14:55
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★★
valture> тут главная проблема не в продуктах разложения , а в том что 9-11МДж\кг без полного сгорания вряд-ли получится ( H2\O2 -примерно 13МДж\кг ,а у однокомпонентных - у атомарного водорода примерно столько-же) :blink: [»]

Это-то как раз не "проблема", а "ноу-хау". :)

В этом-то и фишка. Такая энергоемкость и такие продукты распада.
   
+
-
edit
 

valture

опытный

формулу в студию ! :blink: это что-то вроде ацетилена ? :unsure:
   
Это сообщение редактировалось 03.05.2005 в 02:15
+
-
edit
 

valture

опытный

в принципе если сжигать ацетилен при недостатке кислорода(до угарного газа и воды) то должно получиться примерно 13МДж\кг - почти как у водорода , но средняя молекулярная масса продуктов сгорания будет больше чем у криогенного топлива, кроме того - ацетилен взрывоопасен ..... или однокомпонентное топливо - типа нитроацетилена ......
   
+
-
edit
 

avmich

координатор

У профи принято считать, что стоимость топлива, в первом приближении, малоинтересна - то есть, в стоимости вывода стоимость топлива составляет очень небольшую часть, даже если топливо будет в несколько раз дороже, будут более важны другие качества.

То есть, например, на фторе не летают не из-за стоимости самого топлива, а из-за проблем со стартами. С синтином - там довольно невелик выигрыш, и всё же заметная морока...

Если это топливо 30 долларов за кг, но даст больший УИ (видимо, из-за дополнительной энергетики? За mu надо будет побороться...), и не будет иметь побочных эффектов (оно не особо опасно?), может, и получится его использовать. Плотность у него уже неплохая - процентов на 15 лучше керосина, похоже.

По исходному вопросу. Для получения УИ надо знать mu, T и Cp, скажем. Я так понимаю, эти данные есть для однокомпонентного режима. При досжигании надо посмотреть, какие на выходе будут те же mu, T и Cp. Ещё, конечно, интересуют побочные эффекты... Если, скажем, там азот есть в составе...
   

Anika

координатор
★★☆
valture> формулу в студию ! :blink: это что-то вроде ацетилена ? :unsure:
Рискну предположить, что да.
Я нафантазировал цепочку из 12-ти углеродов, с 4-мя тройными связями:
CH=C-CH2-C=C-CH2-CH2-C=C-CH2-C=CH
Знак "=" означает тройную связь, не двойную!
Официально должен называться примерно "додекатетраин".
Понятия не имею, может ли такая штука быть хоть сколько-нибудь устойчивой в реальности.
   
+
-
edit
 

valture

опытный

озон (тоже тройная связь) при разложении до кислорода должен выделять много энергии ..... :unsure:
   

Anika

координатор
★★☆
valture> озон (тоже тройная связь) при разложении до кислорода должен выделять много энергии ..... :unsure: [»]
Да, в озоне есть избыток энергии. Но тройной связи нет.
Формула - O3
   
+
-
edit
 

valture

опытный

да уж , напутал я ... :(
   
EE Татарин #09.05.2005 19:48  @avmich#06.05.2005 08:46
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★★
avmich> У профи принято считать, что стоимость топлива, в первом приближении, малоинтересна - то есть, в стоимости вывода стоимость топлива составляет очень небольшую часть, даже если топливо будет в несколько раз дороже, будут более важны другие качества.
Ага, ясно. Спасибо. :)

avmich> Если это топливо 30 долларов за кг, но даст больший УИ (видимо, из-за дополнительной энергетики? За mu надо будет побороться...),
Молярную массу продуктов?
Ну, в этом-то и вопрос, можно ли дожечь кислородом до Н2О и СО2 нагретые до 2000-3000С тяжелые углеводороды, в основном - водород и сажу...

avmich>и не будет иметь побочных эффектов (оно не особо опасно?), может, и получится его использовать. Плотность у него уже неплохая - процентов на 15 лучше керосина, похоже.
Нет, наверное, все же меньше. Но больше, чем у керосина.
А что дает плотность - меньшие баки?

avmich> Ещё, конечно, интересуют побочные эффекты... Если, скажем, там азот есть в составе... [»]
Азота нет... А что азот?
В смысле - не взрывчатка ли это?
   
EE Татарин #09.05.2005 19:48  @valture#03.05.2005 01:54
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★★
valture> формулу в студию ! :blink: это что-то вроде ацетилена ? :unsure: [»]

Не скажу! :)

Потом...
   
+
-
edit
 

valture

опытный

Татарин> Ну, в этом-то и вопрос, можно ли дожечь кислородом до Н2О и СО2 нагретые до 2000-3000С тяжелые углеводороды, в основном - водород и сажу...Татарин>
при 2000-3000 гр.С будет гореть синим пламенем :D
   

valture

опытный

valture>> формулу в студию ! :blink: это что-то вроде ацетилена ? :unsure:
Anika> Рискну предположить, что да.
Anika> Я нафантазировал цепочку из 12-ти углеродов, с 4-мя тройными связями:
Anika> CH=C-CH2-C=C-CH2-CH2-C=C-CH2-C=CH
Anika> Знак "=" означает тройную связь, не двойную!
Anika> Официально должен называться примерно "додекатетраин".
Anika> Понятия не имею, может ли такая штука быть хоть сколько-нибудь устойчивой в реальности. [»]

можно еще представить цикл с 5-6С и двумя тройными связями , или метан с 4 замещенными атомами водорода на ацетиленовую группу ( -HC =(тройная связь)=CH2) - что-то вроде тетроацетилметана .... :blink:
   
Это сообщение редактировалось 10.05.2005 в 14:20
RU KBOB #14.05.2005 09:12  @Татарин#01.05.2005 04:52
+
-
edit
 

KBOB

опытный

Татарин> ...и несколько фантазийные. По следам буйных застолий, поэтому не надо спрашивать "а где оно?"...
Татарин> Предположим, имеется некое однокомпонентное "горючее" с энергоемкостью 9-11МДж/кг, причем, после "сгорания" на выходе - почти только углеводороды (с достаточно большой молярной массой), чуть водорода и сажа.

Азота и кислорода нет. Странно.

Татарин> Топливо твердое, плотность - чуть менее, чем у воды, молярная масса - около 150г, по отношению к температуре похоже на перекись, относительно хорошо и долго хранится при комнате (но уже при 200-300С очень нестабильно), хорошо и без последствий растворяется в спирте и керосине...

Молярная масса 150 - C12H??, 10 МДЖ/кг больше в полтора-два, чем у кубана, призмана, бициклопентана, пропеллана, трициклопентана и.т.п. Но домустим, что такое соединение существует и каким-то волшебным образом устойчиво до 200С. Возникает большое сомнение, что его плотность будет меньше единицы, у подобных соединений обычно плотность повышается.
http://pubs.acs.org/cgi-bin/.../100/i01/html/cr990094z#cr990094zt00051

High energy derivatives of Cubane

Insert Description Here // www.ch.ic.ac.uk
 

Татарин> Вопрос 3: при стоимости в промышленном производстве порядка 30$/кг будет ли применение такого топлива экономически осмысленным?

Без окислителя будут выделятся высокомолекулярные продукты полимеризации, деструкции - не пойдет. С окислителем в гибридном двигателе думаю вполне возможно, а лучше если добавлять в топливо реактивных самолетов.

Татарин> ...интерес чисто абстрактный. Меня просто тут уверяли, что подобное использовать просто невыгодно. Очень хочется знать - так ли это?
Татарин> Вопрос 1: Какой УИ можно получить с таким топливом в реальном двигателе?

Проводились исследования

страница 35.
видно, что основная фича новых топлив в том, что они не только увеличивают УИ, но и более плотные, чем керосин, что уменьшает размер баков. Если ваше топливо не плотнее воды то наверное большого толка с него не будет.

Татарин> То есть, я к чему: с охлаждением РД и сейчас непросто... не получится ли так, что материалы просто не дадут возможности реализовать преимущества такого топлива?
Татарин> Насколько можно доокислить результат "сгорания"?

Желательно до упора.

Татарин> Вопрос 2: насколько сложен технологически двигатель, который полностью использует преимущества такого горючего?

Гибридник на первой ступени ни разу не видел, наверное не сложен.

[»]

   
Это сообщение редактировалось 14.05.2005 в 09:22
AD Реклама Google — средство выживания форумов :)

KBOB

опытный


Chemistry Department - University of Chicago

Chemistry Department - University of Chicago

// chemistry.uchicago.edu
 


Philip E. Eaton тот самый, что синтезировал октанитрокубан, уже синтезировал нитроацетилен



и скоро синтезирует динитроацетилен, вот каковы современные тенденции.
   

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru