Насколько реально сделать в домашних условиях ЖРД? - часть 3

 
1 2 3 4 5 6 7 17
+
-
edit
 

Serge77

модератор

В двигателе ситуации бывают любые, особенно во время запуска, когда может быть избыток любого компонента.
Во время останова керосин может попасть в кислородные форсунки, а при следующем запуске будет взрыв.
На AROCKET подобных случаев много. Да и не только у любителей.

FRC

опытный

Serge77> В двигателе ситуации бывают любые, особенно во время запуска, когда может быть избыток любого компонента.
Serge77> Во время останова керосин может попасть в кислородные форсунки, а при следующем запуске будет взрыв.
Serge77> На AROCKET подобных случаев много. Да и не только у любителей.

И как решается проблема? Какая схема остановки и последующего запуска используется?
Как я себе представляю, при одновременном прекращении подачи компонентов, даже если, например, окислитель попал в форсунки топлива, последующее возобновление подачи В ОСТЫВШУЮ КС не приведет к взрыву В ФОРСУНКАХ. При такой схеме самое важное - правильный момент поджига смеси, дабы не скопилось критическое кол-во смеси в КС. Может не стоит прекращать подачу обоих компонентов одновременно? Например, сначала перекрыть окислитель (горение прекращается, давление не растет выше критического), остывает камера, перекрываем топливо. Пуск - обратная последовательность - окислитель (для "выдавливания" топлива, возможно попавшего в форсунки окислителя), потом топливо, зажигание.
Так же, на ум приходит вариант с продувкой трубопроводов на участках от запорных клапанов до КС нейтральным газом, как вариант азотом. Он в любом случае используется в кач-ве наддува бака и есть на борту. Но это приведет к увеличению веса и выгодно (если такая схема рабочая) если предполагаются остановки двиг. и последующие пуски "на горячую".
 

Serge77

модератор

FRC> И как решается проблема? Какая схема остановки и последующего запуска используется?

Я не вдавался в детали, запомнились только некоторые проблемы.

FRC> окислитель (для "выдавливания" топлива, возможно попавшего в форсунки окислителя)

Кислород не выдавливает горючее, он с ним взрывается.

FRC> Так же, на ум приходит вариант с продувкой трубопроводов на участках от запорных клапанов до КС нейтральным газом

Да, так тоже делают.

В ЖРД огромная куча нюансов. Как и в любом деле, можно самому заново их открывать, а можно изучить опыт других. Ищите в интернете сайты любителей, читайте архивы AROCKET. На сайте Кармака очень много практической информации.
DE Sergio1970 #26.05.2008 07:01
+
-
edit
 

NNV

втянувшийся

FRC> И как решается проблема? Какая схема остановки и последующего запуска используется?

Приходят в голову обратные клапаны, которые пускают поток только в одну сторону.
 
+
-
edit
 

NNV

втянувшийся

Sergio1970> Moget ne v temu no mne ideya nravitsa AQUARIUS

Ну почему не в тему. Вот еще ссылка на паровую ракету поменьше, где в частности сжато написано о недостатках паровых ракет:
 

metero

втянувшийся

NNV> Приходят в голову обратные клапаны, которые пускают поток только в одну сторону.
Именно. В какой-то книге читал, бьiл и рисунок- конус, обращен вершиной к трубопроводу.То есть подобие клапана делать...
http://airbase.ru/modelling/rockets/res/users/metero/index.html  

FRC

опытный

FRC>> И как решается проблема? Какая схема остановки и последующего запуска используется?
NNV> Приходят в голову обратные клапаны, которые пускают поток только в одну сторону.

Это само собой. У меня даже на пропановом баллоне стоит такой и пламягаситель. Просто выше писалось про смешение компонентов В ГОЛОВКЕ ФОРСУНОК. Мне кажется обратный клапан предохранит "верхнюю" часть трубопровода, т.к. удален от КС. А если возможность повреждения головки форсунок вследствие смешения компонентов внутри нее , реальность, то обратные клапаны не помогут.
Думаю, что если реализовать несколько предохранительных "схем", то все будет ОК:
1. Обратные клапаны на трубопроводах, как можно билже КС;
2. трубопроводная арматура опрессовывается на минимум 2-х кратное превышение давления.
3. пневматикой или электронникой устанавливается частичная отсечка на краны подачи компонентов в КС при достижении давления в КС определенного значения (например 90% от давления в системе подачи на участке "обратный клапан - КС".
 
DE Sergio1970 #31.05.2008 00:51
+
-
edit
 

Sergio1970

новичок
Serge77> В двигателе ситуации бывают любые, особенно во время запуска, когда может быть избыток любого компонента.
Serge77> Во время останова керосин может попасть в кислородные форсунки, а при следующем запуске будет взрыв.
Serge77> На AROCKET подобных случаев много. Да и не только у любителей.

V bolshisch dvigatelyah naskolko ya pomnu is ucheby eto ne reshaetsya nikak - oni vse rasschitany na odin sapusk bolshinstvo manevrovych dvigateley odnokomponentnye tam etoy problemy net vo vsech ostalnych sluchayach produvka neytralnym gasom. Po moemy opyty raboty na Nefteperegonnom savode naprimer ny odnu emkost v kotoroy byli nefteprodukty(dostatochno bolshuyu konecho) nelsya bez riska otkryt bes produvki asotom.
 
DE Sergio1970 #08.06.2008 04:08
+
-
edit
 

Sergio1970

новичок
Narod vopros ? Kto nibud proverial ispolsovanie v kachestve okislitelya rastvorov (vodnyh na primer) nitratov ili perchloratov?
 
+
-
edit
 

umbriel

опытный

Товарищи, почему так мало используется тетранитрометан? На форуме вроде нет упоминаний?
 
+
-
edit
 

NNV

втянувшийся

Sergio1970> Narod vopros ? Kto nibud proverial ispolsovanie v kachestve okislitelya rastvorov (vodnyh na primer) nitratov ili perchloratov?

Проверяли растворы перманганатов. Этого человека звали Гельмут Вальтер :-)


Есть разные любительские двигатели, где на твердую марганцовку льется перекись водорода. С точки зрения эффективности ЖРД добавлять в камеру лишнюю воду особого смысла нет.
 
+
-
edit
 

killik

опытный

Интересная ссылка в техническом:



"Исследованиями установлено, что некоторые продукты азотной промышленности могут рассматриваться как компоненты новых видов унитарных топлив. Такими веществами являются композиция карбамида (CO(NH2)2 - горючий компонент) и аммиачной селитры (NH4NO3 - окислитель). Применение смеси этих веществ в виде водного раствора, т. е. в жидком виде, открывает новые возможности. Концентрированные растворы этих веществ вблизи стехиометрической пропорции (80 % аммиачной селитры и 20 % карбамида) в условиях повышенной температуры (более 300 °С) под давлением в присутствии катализаторов реагируют экзотермически с высоким газообразованием и тепловыделением по схеме:

3NH4NO3 + CO(NH2)2 = 8H2O + 4N2 + CO2.

Один килограмм сбалансированной по составу смеси в результате реакции образует 900 л парогаза (смеси водяных паров, азота и углекислого газа), кроме этого выделяется 850 ккал тепловой энергии, повышающей температуру. По энерговыделению отмеченная композиция веществ близка к пироксилиновому пороху и может быть названа "азотным топливом". Азот выделяется в молекулярном виде."
 
+
-
edit
 

SLY_84

втянувшийся
Если бы только были даны подробности,очень перспективное топливо,дешёвое и доступное около 30р,за кг смеси(исходя из стоимости вышеупомянутых удобрений у нас)
Вологда-край вечнозелёных...помидоров)))  
+
-
edit
 

Serge77

модератор

SLY_84> Если бы только были даны подробности,очень перспективное топливо,дешёвое и доступное около 30р,за кг смеси(исходя из стоимости вышеупомянутых удобрений у нас)

Если говорить именно про автомобили, то бензин примерно в ту же цену (в Европе), но на километр его нужно меньше.

RLAN

старожил

Очень интересно.
А сколько нужно воды, что бы это дело растворить?.
И что такое карбамид в Пропепе
Интересно посчитать У.И.
 
Это сообщение редактировалось 20.06.2008 в 17:55

PerX

втянувшийся
"И что такое карбамид в Пропепе"

UREA
 
+
-
edit
 

umbriel

опытный

А что за катализаторы то?
 
+
-
edit
 

Serge77

модератор

Если говорить о ракетах, то такое топливо в ЖРД наверняка гореть не будет.
В Штатах где-то в 50-60х годах испытывали монотоплива на основе водного раствора НА и нитрата метиламина с катализаторами. Очень большие проблемы с воспламенением и стабильностью горения. С мочевиной будет ещё хуже, намного.
+
-
edit
 

killik

опытный

http://isjaee.hydrogen.ru/pdf/3_2007_Nekrasov.pdf

"Важным свойством АС и карбамида является
их способность образовывать легкоплавкие эв-
тектические смеси, плавящиеся в сухом виде от
44 °С. Такие смеси весьма гигроскопичны и ра-
створимы в воде, низших спиртах и некоторых
полярных растворителях."

"При обычной температуре в присутствии раствори-
мых катализаторов наблюдались режимы сгора-
ния твeрдых растворов АС/карбамид 80/20 со
скоростью 0,1–0,4 мм/с; при этом отходящие
газы имели температуру около 800 °С (расчeт
изохорной температуры сгорания даeт значения
до T1=2600 °С)."

PROPEP дает 208с для 80/20, причем нет конденсированной фазы. Но, получается, оно все-таки горит...

P.S. Справедливости ради, бензин в Европе сейчас не по 30р:

Самый дорогой бензин Европы продают в Голландии – Motor

Самый дорогой бензин в Европе был обнаружен на автозаправочных станциях в Нидерландах. Средняя стоимость одного литра неэтилированного бензина марки A95 в этой стране составляет 1,69 евро (62 рубля). Высокая стоимость голландского бензина, является следствием больших налогов на торговлю топливом.

// auto.lenta.ru
 


"Средняя стоимость одного литра неэтилированного бензина марки A95 в Голландии составляет 1,69 евро (62 рубля), в то время как в соседней Германии платят за литр такого топлива 1,53 евро (56,2 рубля)...
Согласно исследованию немецкого клуба, самый дешевый бензин в Европе продается на АЗС Венгрии, где литр 95-ого стоит 1,16 евро (42,6 рубля)."
 
Это сообщение редактировалось 21.06.2008 в 15:45
+
-
edit
 

Serge77

модератор

killik> "При обычной температуре в присутствии раствори-
killik> мых катализаторов наблюдались режимы сгора-
killik> ния твeрдых растворов АС/карбамид 80/20 со
killik> скоростью 0,1–0,4 мм/с

Всё верно, для безводных сплавов такие скорости и есть, я это сам делал со многими веществами, не только с мочевиной.

killik> PROPEP дает 208с для 80/20, причем нет конденсированной фазы. Но, получается, оно все-таки горит...

Без воды горит.
С водой PROPEP тоже даст неплохой УИ, но будет оно гореть или нет - PROPEP не знает.

killik> P.S. Справедливости ради, бензин в Европе сейчас не по 30р:

Я сказал примерно, т.е. разница в 1.5-2 раза не имеет особого значения для оценки, потому что разница в необходимом расходе намного больше.

Для сгорания 1 кг бензина нужно 3.4 кг кислорода, т.е. оплачивая 1 кг бензина, мы фактически расходуем 4.4 кг топлива.

А смесь НА и мочевины содержит в себе и горючее ("бензин") и окислитель ("кислород"), поэтому покупая 1 кг такого топлива, мы именно 1 кг и израсходуем. Теплотворная способность 1 кг этого топлива намного меньше, чем 1 кг смеси бензин-кислород. Поэтому для того, чтобы проехать столько же, сколько на 1 кг бензина (т.е. 4.4 кг смеси бензин-кислород), нужно потратить больше, чем 4.4 кг смеси НА-мочевины.

Теперь сравним.
1 кг бензина - это около 1.4 литра, = 80 рублей.
4.4 кг смеси НА-мочевины = 132 рубля.

Итого, на бензине за 80 рублей можно уехать дальше, чем на новом топливе за 132 рубля. Насколько дальше точно не скажу, но думаю раза в два наверняка, а скорее всего в три.

В общем, основная моя мысль - сравнение просто цены за 1 кг топлива в данном случае просто вводит в заблуждение.
+
-
edit
 

killik

опытный

Serge77> Всё верно, для безводных сплавов такие скорости и есть, я это сам делал со многими веществами, не только с мочевиной.
killik>> PROPEP дает 208с для 80/20, причем нет конденсированной фазы. Но, получается, оно все-таки горит...
Serge77> Без воды горит.
Serge77> С водой PROPEP тоже даст неплохой УИ, но будет оно гореть или нет - PROPEP не знает.

Так если оно при 44С плавится, может ну ее, эту воду? Потребуется конечно немного подогревать арматуру и двигатель перед пуском, но может получиться неплохая альтернатива той же перекиси водорода в части безопасности, доступности и стоимости...

Serge77> В общем, основная моя мысль - сравнение просто цены за 1 кг топлива в данном случае просто вводит в заблуждение.

Согласен, и вообще оффтоп :)
 
+
-
edit
 

Serge77

модератор

Можно и расплав. Будет ли оно стабильно гореть в ЖРД - вот в чём вопрос. Попробуй ;^))

RLAN

старожил

Надо обязательно попробовать.
С 10% воды дает УИ порядка 190, 20% - 170. Надо проверить, сколько воды надо, что бы было жидкое при обычной температуре.
Вполне ничего цифры. Тем более, что вакуумный намного больше, а именно он и представляет главный интерес :)
Какие катализаторы могут быть полезны?
Попробовать можно просто распыляя состав на раскаленную поверхность. Посмотреть температуру.
Если пойдет, можно думать, дальше.
 
+
-
edit
 

Serge77

модератор

Воды наверно хватит около 10%.
Катализатор, как всегда для НА - бихромат, он совместим с этим составом. Но можно пробовать соли меди, хрома и железа, их смеси.
1 2 3 4 5 6 7 17

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