Piroteknik Kimya: Roket Teknolojisine Giriş - Fedov V.i. Küçük uydular için hidrojen peroksit motor tesisatları Nazi Mirası İngiltere'de ...
İÇİNDE 1818 Fransız kimyager L. J. Tenar "oksitlenmiş suyu" açtı. Daha sonra bu madde bir isim aldı hidrojen peroksit. Yoğunluğu 1464.9 kg / metreküp. Böylece, ortaya çıkan maddenin bir formülü vardır. H 2 O 2, endotermal olarak, yüksek ısı tahliyesi ile aktif formda oksijeni çıkarır: H20 2\u003e H20 + 0.5 02 + 23,45 KCAL.
Kimyacılar ayrıca mülk hakkında biliyordu hidrojen peroksit Oksitleyici olarak: Çözümler H 2 O 2 (bundan sonra adlandırılır peroksit") yanıcı maddeleri ateşledi, böylece her zaman başarılı olmadılar. Bu nedenle, başvur peroksit içinde gerçek hayat Enerji maddesi olarak ve henüz ek bir oksidan gerektirmeyen, bir mühendis akla geldi Helmut Walter. şehirden Omurga. Ve özellikle oksijenin her gramının göz önünde bulundurulması gereken denizaltılar üzerinde, özellikle gittiğinden beri 1933Ve faşist dirsek savaşa hazırlanmak için tüm önlemleri aldı. Hemen çalışmak peroksit sınıflandırıldı. H 2 O 2 - Ürün kararsızdır. Walter daha hızlı ayrışmaya katkıda bulunan ürünler (katalizörler) buldu Peroksi. Oksijen bölünme reaksiyonu ( H 2 O 2 = H 2 O. + O 2.) Anında sonuna geldim. Ancak, oksijenden "kurtulma" ihtiyacı vardı. Neden? Gerçek şu ki peroksit En zengin bağlantı O 2. Neredeyse 95% Maddenin ağırlığından. Ve atomik oksijen başlangıçta ayırt edildiğinden, daha sonra aktif bir oksidan olarak kullanmamak, basitçe uygun değildir.
Sonra türbinde uygulandığı yer peroksit, organik yakıt, suyun yanı sıra, ısı oldukça yeterince vurgulandığı için. Bu, motor gücünün büyümesine katkıda bulundu.
İÇİNDE 1937 Yıl, vapur türbin kurulumlarının başarılı stand testlerini geçti ve 1942 İlk denizaltı inşa edildi F-80.su hızı altında gelişen 28.1 Düğümler (52.04 km / saat). Alman emri inşa etmeye karar verdi 24 iki tane olması gereken denizaltı elektrik santralleri Her biri güç 5000 hp. Tükettiler % 80 çözüm Peroksi. Almanya'da, serbest bırakma kapasitesi hazırlama 90.000 ton peroksit yıl içinde. Ancak, "Millennial Reich" için inglorious bir son geldi ...
Almanya'da olduğu belirtilmelidir peroksit Roketlerin yanı sıra uçakların çeşitli modifikasyonlarında başvurmaya başladı. Fow-1 ve Fow-2. Tüm bu çalışmaların etkinliklerin seyrini değiştiremediğini biliyoruz ...
Sovyetler Birliği'nde çalışıyor peroksit Ayrıca sualtı filosunun çıkarlarına da yürüttük. İÇİNDE 1947 Yıl SSCB Bilimler Akademisi'nin geçerli bir üyesi B. S. StechkinDaha sonra ZhDists olarak adlandırılan sıvı-reaktif motorlarda uzmanları tavsiye eden, Artlery Briency Akademisi Enstitüsü'nde, gelecekteki akademisyen (ve sonra bir mühendis) görevini verdi. Varşova I. L. Motoru açmak Peroksiakademisyen tarafından önerilen E. A. CHUTOV. Bunu yapmak için seri dizel motorlar Gibi denizaltılar " Pike"Ve pratik olarak" nimet "işte kendisine verdi Stalin. Bu, gelişmeyi zorlamayı ve torpideleri ve diğer silahları yerleştirebileceğiniz teknede ek bir hacim elde etmeyi mümkün kıldı.
İşler S. peroksit Akademisyenler yapıldı İstifçi, Chudakov Ve Varşova çok kısa bir sürede. Önce 1953 Yıllar, mevcut bilgilere göre donatıldı 11 denizaltı. Çalışmaların aksine peroksitABD ve İngiltere tarafından yürütülen neler, denizaltılarımız arkalarında hiçbir iz bırakmadı, gaz türbini (ABD ve İngiltere) bir demasking kabarcık döngüsü vardı. Ancak iç tanıtımdaki nokta peroksi ve denizaltı koymak için kullanımı Khrushchev: Ülke nükleer denizaltılarla çalışmaya taşındı. Ve en yakın güçlü H 2- Hurda metalini kesin.
Ancak, "kuru kalıntı" nda sahip olduklarımızla peroksit? Bir yerde tutarlı olması ve ardından otomobillerin tankları (tankları) yakıt doldurması gerektiği ortaya çıktı. Her zaman uygun değildir. Bu nedenle, doğrudan arabaya binmek ve hatta enjeksiyondan önce veya türbin üzerinde hizmet etmeden önce daha iyi olsun daha iyi olurdu. Bu durumda, garanti edilir tam güvenlik Tüm işler. Ancak almak için ne tür kaynak sıvılara ihtiyaç vardır? Biraz asit alırsanız ve peroksit, diyelim bairyum ( VA O 2.) Bu işlem doğrudan gemide aynı "Mercedes" için kullanılmak üzere çok rahatsız olur! Bu nedenle, basit suya dikkat edin - H 2 O.K! Ortaya çıktı, elde etmek için Peroksi Güvenle güvenle kullanabilirsiniz! Ve sadece tankları sıradan su ile doldurmanız yeterlidir ve yola çıkabilirsiniz.
Tek rezervasyon: Bu işlemde, atomik oksijen tekrar oluşturulur (çarpıştığı reaksiyonu hatırlayın. Vahşet), Ama burada olduğu gibi onunla onun için makul. Uygun kullanım için, en azından olması yeterli olduğu için bir su-yakıt emülsiyonu gereklidir. 5-10% Bazı hidrokarbon yakıtı. Aynı yakıt yağı iyi bir yaklaşım olabilir, ancak kullanılsa bile, hidrokarbon fraksiyonları oksijenin balgatalizasyonunu sağlayacaktır, yani onunla reaksiyona girecekler ve kontrolsüz bir patlama olasılığı hariç ek bir dürtü verecektir.
Tüm hesaplamalar için, kavitasyon kendi başına gelir, su molekülünün yapısını tahrip edebilecek aktif kabarcıkların oluşumu, hidroksil grubunu vurgulamak için O MU ve istenen molekülü elde etmek için aynı gruba bağlanmasını sağlayın Peroksi H 2 O 2.
Bu yaklaşım, herhangi bir bakış açısıyla çok faydalıdır, çünkü üretim sürecini dışlamaya izin verir. Peroksi Kullanım nesnesinin dışında (yani doğrudan motorda oluşturmayı mümkün kılar. içten yanma). Çok karlı, çünkü bireysel yakıt ikmali ve depolamanın aşamalarını ortadan kaldırır H 2 O 2. Sadece enjeksiyon sırasında ihtiyaç duyduğumuz bileşiğin oluşumu ve depolama işlemini atlamaya başlar. peroksit İşe girer. Ve aynı arabanın saksında, yetersiz hidrokarbon yakıt yüzdesi ile su-yakıtlı bir emülsiyon olabilir! İşte güzellik olurdu! Ve bir litre yakıtın bir fiyatı bile varsa kesinlikle korkutucu olmaz. 5 Amerikan doları. Gelecekte, katı yakıt tipine taş kömürü gidebilirsiniz ve benzin sakince sentezlenir. Kömür hala birkaç yüz yıldır yeter! Sadece yakutia sığ derinlik Bu fosilin milyarlarca tonunu saklar. Bu, Kuzey sınırı, Kuzey Sınırı, Kuzey Sınırı, Kuzey Sınırı, Aldan Nehirlerinin çok üstünde ve Mayıs aylarında ...
fakat Peroksi Açıklanan şemaya göre, herhangi bir hidrokarbondan hazırlanabilir. Bu konudaki ana kelimenin bilim adamlarımız ve mühendislerimiz için kaldığını düşünüyorum.
Kullanım: İçten yanmalı motorlarda, özellikle, hidrokarbon bileşiklerinin katılımıyla yakıtların arttırılmasını sağlama yönteminde. Buluşun Özeti: Yöntem, 10-80 VOL'un bileşimine giriş sağlar. % Peroksit veya Pecox bağlantıları. Kompozisyon yakıttan ayrı olarak tanıtılır. 1 Z.P. F-Lies, 2 Tab.
Buluş, hidrokarbon bileşiklerinin yanmasını başlatmak ve optimize etmek için bir yöntem ve sıvı bileşim ve egzoz gazlarında veya emisyonlardaki zararlı bileşiklerin konsantrasyonunun azaltılması, burada peroksit veya perokso bileşiği içeren bir sıvı bileşimin yanma havasına veya içine beslenmesi durumunda Yakıt ve hava karışımı. Buluşun oluşturulması için önkoşullar. İÇİNDE son yıllar Özellikle ormanların dramatik ölümü nedeniyle çevre kirliliğine ve yüksek enerji atıklarına daha fazla dikkat edilmektedir. Ancak, egzoz gazları her zaman nüfuslu merkezlerin problemi olmuştur. Motorların ve ısıtma ekipmanlarının düşük emisyon veya egzoz gazlarının kalıcı olarak iyileşmesine rağmen, sürekli artan sayıda araba ve yakma tesisi toplamda toplam artışa neden oldu egzoz gazları. Egzoz gazlarının kirlenmesinin birincil nedeni ve büyük gider Enerji eksik yanma. Yanma işleminin şeması, ateşleme sisteminin verimliliği, yakıtın kalitesi ve yakıt karışımı, yanma verimliliğini ve gazlardaki yanmamış ve tehlikeli bileşiklerin içeriğini belirler. Bu bileşiklerin konsantrasyonunu azaltmak için kullanın Çeşitli metodlar Örneğin, geri dönüşüm ve iyi bilinen katalizörler, temel yanma bölgesinin dışındaki egzoz gazlarına yol açar. Yanma, bileşiğin, ısı etkisinin altındaki oksijen (O2) ile reaksiyonudur. Karbon (C), hidrojen (H2), hidrokarbonlar ve sülfür (ler) gibi bu tür bileşikler, yanmalarını korumak için yeterince ısı üretir ve örneğin azot (n2), oksidasyon için ısı beslemesi gerektirir. Yüksek sıcaklıkta, 1200-2500 O ve yeterli oksijenli, her bir bileşiğin maksimum oksijen miktarını bağladığı tüm yanma elde edilir. Nihai ürünler CO2 (karbondioksit), H20 (su), S02 ve S03 (sülfur oksitler) ve bazen no ve no 2 (azot oksitler, hayır x) bulunur. Kükürt ve azot oksitler, çevrenin asitleştirilmesinden sorumludur, nefes almanın tehlikelidir ve özellikle sonuncusu (no x) yanma enerjisini emer. Ayrıca, sıcaklığın sadece yaklaşık 400 O C'dir olduğu mavi alev mum alevi gibi soğuk alevler ile de elde edilebilir. Buradaki oksidasyon tamamlanmadı ve biten ürünler H20 2 (hidrojen peroksit), CO (karbon monoksit) olabilir. ) ve muhtemelen (kurum) ile. En son belirtilen iki bileşik, hayır gibi, zararlıdır ve tam yanma ile enerji verebilir. Benzin, 40-200 o C aralığında kaynatma sıcaklıkları olan ham yağın hidrokarbonlarının bir karışımıdır. 4-9 karbon atomlu yaklaşık 2.000 farklı hidrokarbon içerir. Ayrıntılı yanma işlemi basit bileşikler için çok karmaşıktır. Yakıt molekülleri, çoğu serbest radikaller olarak adlandırılan daha küçük parçalara ayrışır, yani. Örneğin oksijenle hızlı bir şekilde reaksiyona giren kararsız moleküller. En önemli radikaller atomik oksijen O, atomik hidrojen H ve hidroksil radikalidir. Sonuncusu, özellikle de su oluştuğu bir sonucu olarak, hem doğrudan ilave ve hidrojen bölünmesinde yakıtın ayrışması ve oksidasyonu için özellikle önemlidir. Yanma başlangıcında, su, M 2 O + M ___ H + CH + M'ye girer, burada M'nin başka bir molekül, örneğin azot veya bujinle yüzleşen kıvılcım elektrodunun duvar veya yüzeyidir. molekül. Su çok istikrarlı bir molekül olduğundan, ayrışması için çok yüksek bir sıcaklık gerektirir. En iyi alternatif, benzer şekilde H202 + M ___ 2OH + M'nin ayrıştırılan hidrojen peroksitin ilavesidir. Bu reaksiyon, özellikle yakıtın ve hava karışımının ateşlenmesinin akışının aktığı yüzeyde, daha kolay ve daha düşük bir sıcaklıkta ilerlemektedir. daha kolay ve daha kontrollü bir şekilde. Yüzey reaksiyonunun ilave olumlu etkisi, hidrojen peroksitinin kolayca duvarlarda ve bujin üzerindeki buji ve buji, elektrot yüzeyinin temizliğine yol açan karbondioksit (C02) oluşturmak için kolayca reaksiyona sokulmasıdır. en iyi ateşleme. Su ve hidrojen peroksit, aşağıdaki şema 1'in egzoz gazlarındaki CO içeriğini şiddetle azaltır 1) CO + O 2 ___ CO2 + O: Başlatma 2) O: + H20 ___ 2OH Dallanma 3) OH + CO ___ CO 2 + H yükseklik 4) H + o 2 ___ OH + O; Reaksiyon 2'den dallanma 2), suyun katalizörün rolünü çaldığını ve daha sonra tekrar oluşturduğunu göstermektedir. Hidrojen peroksit, binlerce kez daha yüksek bir radikalin içeriğine sudan daha yüksek bir içeriğe yol açtığından, daha sonra Aşama 3), üretilen CO'ların çoğunun çıkarılmasına yol açan önemli hızlandırılır. Sonuç olarak, yanmanın korunmasına yardımcı olan ek enerji muaftır. Hayır ve NO 2, yüksek derecede toksik bileşiklerdir ve yaklaşık 4 kat daha toksiktir. Akut zehirlenmede, pulmoner kumaş hasar görmüştür. Hayır, istenmeyen bir yanma ürünüdür. Su varlığında, NO NNO 3'e oksitlenir ve bu formda asitleştiricinin yaklaşık yarısına neden olur ve diğer yarısı H2S04'e bağlıdır. Ek olarak, hayır, ozonun atmosferin üst katmanlarında ayrışabilmesi. Çoğu Hayır, hava azotu ile oksijen reaksiyonunun bir sonucu olarak oluşur. yüksek sıcaklıklar Ve bu nedenle, yakıtın bileşimine bağlı değildir. X X miktarı, yanma koşullarının sürdürülmesinin süresine bağlıdır. Sıcaklıktaki azalma çok yavaş yapılırsa, bu, orta derecede yüksek sıcaklıklarda dengeye ve nispeten düşük bir konsantrasyona neden olur. Aşağıdaki yöntemler düşük içerik elde etmek için kullanılabilir. 1. Yakıtla zenginleştirilmiş karışımın çift adım yanması. 2. Düşük yakma sıcaklığı nedeniyle: a) Daha fazla hava,
b) şiddetli soğutma
c) Gaz yanmasını geri dönüştürün. Alevin kimyasal analizinde sıklıkla gözlendiğinden, alevdeki hayır konsantrasyonu ondan daha yüksektir. Bu, O. olası reaksiyonun ayrışması sürecidir:
SH 3 + Hayır ___ ... H + H 2 O
Böylece, N2'nin oluşumu, sıcak yakıtla zenginleştirilmiş alevlerde yüksek bir CH konsantrasyonu olan koşullar ile korunur. Uygulama gösterileri olarak, örneğin piridin gibi heterosiklik bileşikler şeklinde, azot içeren yakıtlar, daha fazla sayıda no. İçerik N B. farklı yakıtlar (Yaklaşık),%: geçiş yağı 0.65 asfalt 2.30 ağır benzin 1.40 ışık benzin 0.07 kömür 1-2
SE-B-429.201'de, hidrojen peroksit hacminden% 1-10 içeren bir sıvı bileşim tarif edilmiştir ve gerisi su, alifatik alkoldür, yağcı Ve belirtilen sıvı bileşimin yanma havasına veya yakıt ve hava karışımında beslendiği korozyonun inhibitörüdür. Böyle düşük bir hidrojen peroksit içeriğiyle, elde edilen a-radikalleri, yakıtla ve CO ile bir reaksiyon için yeterli değildir. Yakıtın kendi kendine yakılmasına yol açan bileşimler haricinde, burada elde edilen pozitif etki bir su eklenmesiyle karşılaştırıldığında küçüktür. B DE-A-2.362.082, örneğin, hidrojen peroksitinin, yanma sırasında, hidrojen peroksitinin, yanma havasına yerleştirilmeden önce su ve oksijene ayrıştırılır. Hedef ve bu buluşun en önemli özellikleri. Bu buluşun amacı, yanma işleminin artması ve zararlı egzoz gazlarının içeriğinin bu kadar iyi koşullarda optimum ve eksiksiz bir şekilde korunması nedeniyle, hidrokarbon bileşiklerini içeren yanma işlemlerinde yanma ve zararlı egzoz gazlarının emisyonunu azaltmaktır. çok azaltıldı. Bu, peroksit veya insan bileşiği içeren bir sıvı bileşimin veya su, yanma havasına veya hava yakıt karışımında, sıvı bileşimin ağırlıkça% 10-80 oranında peroksit veya pecoksit bileşiği içerdiği gerçeğinden elde edilir. Alkalin koşullarında, hidrojen peroksit, hidroksil radikalleri üzerinde ve aşağıdaki şemaya göre peroksit iyonları üzerinde ayrıştırılır:
H 2 O 2 + HO 2 ___ HO + O 2 + H20
Elde edilen hidroksil radikalleri birbirleriyle, peroksit iyonları veya hidrojen peroksit ile reaksiyona girebilir. Aşağıda sunulan bu reaksiyonların bir sonucu olarak, hidrojen peroksit, gaz oksijen ve hidroperjik radikaller oluşturulur:
HO + HO ___ H 2 O 2
Ho + o ___ 3 o 2 + oh -
HO + H20 2 ___ HO2 + H20, PCA peroksit radikallerinin 4.88 0.10 olduğu bilinmektedir ve bu, tüm hidroperoksitalların peroksit iyonlarına ayrıldığı anlamına gelir. Peroksit iyonları ayrıca, hidrojen peroksit ile, birbirleriyle reaksiyona girebilir veya oluşturan tekli oksijeni yakalayabilir. O + H 2 O 2 ___ O 2 + HO + OH -
O + O 2 + H 2 O ___ I O 2 + HO - 2 + OH -
O + I O 2 ___ 3 O 2 + O + 22 Kcal. Böylece, 22 kcal enerji ile gaz yapımı oksijen, hidroksil radikalleri, singlet oksijen, hidrojen peroksit ve üçlü oksijen oluşturulur. Ayrıca, hidrojen peroksitin katalitik ayrışması sırasında hidroksil radikalleri ve peroksit iyonları verdiği ağır metallerin iyonlarının da olduğu doğrulanmıştır. Hız sabitleri, örneğin, tipik yağ alkanları için aşağıdaki veriler hakkında bilgi vardır. N-oktanın H, O ve BT ile etkileşiminin sabitlerini deneyin. K \u003d A EXP / E / RT Reaksiyon A / CM3 / MOL: C / E / KJ / MOL / N-S 8 H 18 + H 7.1: 10 14 35.3
+ O 1.8: 10 14 19.0
+ 2.0: 10 13 3.9
Bu örnekten, radikallerin saldırısının H ve O'dan daha hızlı ve daha düşük bir sıcaklıkta ilerlediğini görüyoruz. CO + + + H _ CO2 oran sabitinin negatif aktivasyon ve yüksek sıcaklık katsayısı nedeniyle sıradışı bir sıcaklık bağımlılığına sahip olduğunu görüyoruz. Aşağıdaki gibi yazılabilir: 4.4 x 10 6 x t 1.5 EXP / 3.1 / RT. Reaksiyon hızı neredeyse sabit olacaktır ve 1000 O'nın altındaki sıcaklıklarda yaklaşık 10 11 cm3 / mol s'ye eşit olacaktır. Oda sıcaklığına kadar. 1000 o'nun üzerinde reaksiyon hızı birkaç kez artar. Bunun sayesinde, reaksiyon, hidrokarbonları yakarken CO2'deki CO2'deki CO içerisinde dönüştürülmesinde tamamen hakimdir. Bu nedenle, CO'nun erken ve eksiksiz yanması, ısıl verimi arttırır. O 2 arasındaki düşmanlığı gösteren bir örnek ve NH3-H202 -NO reaksiyonudur, burada H202'nin eklenmesi, oksijensiz bir ortamda X'de% 90 oranında bir azalmaya neden olur. Eğer 2 varsa, X tarafından sadece% 2 ile bile, düşüş büyük ölçüde azalır. Bu buluşa uygun olarak, H202, yaklaşık 500 O S'lik bir ayrıştırarak, ömür boyu maksimum 20 ms'ye eşittir. Normal etanol yakılmasıyla, yakıtın% 70'i, reaksiyonda, bununla radikallerle ve N-atomları ile% 30'u tüketilir. Bu buluşta, zaten yanma başlangıcı aşamasındadır, radikaller tarafından oluşturulur, hemen yakıt saldırısı nedeniyle yakma. Yüksek hidrojen peroksit içeriği olan sıvı bileşim (% 10'un üzerinde) eklendiğinde, üretilen CO'nun hemen oksidasyonu için yeterince radikallere sahiptir. Daha düşük hidrojen peroksit içeriği ile, hem yakıt hem de CO ile etkileşim için yeterli değil. Sıvı bileşimi, kabın arasında sıvı ile yanma odası, yani, yan yana kabı arasındaki boşlukta kimyasal reaksiyon olmayacak şekilde sağlanır. Hidrojen peroksitinin su ve gazlı oksijen üzerindeki ayrışması devam etmiyor ve sıvı değişmeyen, sıvı ve yakıt karışımının ana yanma odasının dışında tutuşulduğu yanma bölgesine veya ön hedefe ulaşır. Yeterince yüksek bir hidrojen peroksit konsantrasyonu (yaklaşık% 35), kendi kendine yakan yakıt ve yanma bakımı meydana gelebilir. Sıvının karışımının yakıtla birlikte tutturulması, kendinden yakma veya bunun gibi bir şeye ihtiyaç duymadığı katalitik bir yüzeyle temas edebilir. Kontak, termal enerji yoluyla gerçekleştirilebilir, örneğin biriken ısı, açık alev, vb. Hidrojen peroksitli alifatik alkol karışımı kendi kendine yanmaya başlayabilir. Bu, özellikle sistemde, ön kameraya ulaşılana kadar hidrojen peroksitin alkolle karıştırılmasını önleyebileceğiniz bir ön odalı sistemde faydalıdır. Sıvı bir bileşim için her silindir enjektör vanasını verirseniz, bir sıvı dozajı tüm servis koşulları için çok doğru ve uyarlanmıştır. Enjektör valflerini düzenleyen kontrollü bir cihaz ve motor mili pozisyonunun kontrollü bir motoruna, motor hızına ve muhtemelen kontrollü bir motora bağlanan çeşitli sensörler kullanarak, kontamanın sıcaklığının seri enjeksiyon ve açıklığın senkronizasyonu ile elde edilebilir. ve enjektör valflerini kapatmak ve sıvıyı sadece yüke ve istenen gücün yanı sıra, motorun hızına ve enjekte edilen havanın sıcaklığına ve her koşulda iyi bir harekete yol açan sıcaklığa bağlı olarak sıvı kapatmak. Sıvı karışım, hava beslemesinin bir dereceye kadar değiştirir. Su karışımları ve hidrojen peroksit arasındaki etkisindeki farklılıkları (sırasıyla% 23 ve% 35) tanımlamak için çok sayıda test yapıldı. Seçilen yükler, yüksek hızlı yol boyunca ve şehirlerde harekete karşılık gelir. Motor bir su freninde test edildi. Motor testten önce ısındı. Motorda yüksek hızlı yük ile, hidrojen peroksiti su ile değiştirildiğinde, hiçbir X, CO ve NS'nin salınması artar. NOS'un içeriği, hidrojen peroksit sayısını artırarak azalır. Su ayrıca, NOS içeriğini de azaltır, ancak bu yükte, Hidrojen peroksitin% 23'ünden 4 kat daha fazla su, hidrojen peroksitin% 23'ünden daha fazla su alır. Şehirdeki hareketin yükü ile, hidrojen peroksitin% 35'i ilk olarak verilirken, motorun hız ve anı biraz arttırılır (Min / 0.5-1 Nm'de 20-30 rev.). % 23'te hareket ederken, hidrojen peroksit ve motor hızı, aynı anda hayır içeriğini arttırırken azaltılır. Temiz su doldururken, motorun dönüşünü korumak zordur. NA içeriği keskin bir şekilde artar. Böylece, hidrojen peroksit yanmayı iyileştirirken, aynı zamanda hayır içeriğini azaltır. Motorların İsveç denetlenmesinde ve SAAB 900i ve VOIVO 760 modellerinin karıştırılmasıyla ve karıştırılmadan ve% 35 hidrojen peroksitine karışmadan taşınan testler, CO, NA, NO, CO 2'nin tahsisi üzerine aşağıdaki sonuçları verdi. Sonuçlar, karışımın kullanılmadan sonuçlara göre hidrojen peroksit kullanılarak elde edilen değerlerin% olarak sunulmuştur (Tablo 1). Volvo 245 G14FK / 84'te test ederken, rölantide, CO içeriği% 4 idi ve hava nabzı olmayan Na 65 ppm içeriği (temizlik) egzoz gazı). % 35'lik bir hidrojen peroksit çözeltisi ile karıştırıldığında, Co'nın içeriği% 0.05'e geriledi ve NA içeriği - 10 ppm'ye kadar. Kontak süresi 10 O'ya eşitti ve devir rölanti Her iki durumda da 950 rpm eşitti. Treddheim'de Norveç Marine Teknolojik Araştırma Enstitüsü'nde gerçekleştirilen denemelerde, Ulusal Meclis Meclisi Millet Meclisi Ulusal Meclisi Ulusal Meclisi Ulusal Meclisi Ulusal Meclisi Meclisi Meclisi'nin Deşarjı (Masa) 2). Yukarıdakiler, sadece hidrojen peroksit kullanımıdır. Benzer bir etki, hem inorganik hem de organik diğer peroksitler ve Pecox bağlantılarıyla da elde edilebilir. Peroksit ve suya ek olarak bir sıvı bileşimi, ayrıca 1-8 karbon atomlu ve korozyon önleyici içeren% 5 yağ içeren% 70'e kadar alifatik alkol içerebilir. Yakıtta karıştırılmış sıvı bileşiminin miktarı, yaklaşık birkaç yüzde sıvı kompozisyonunun yüzdesinden yakıt miktarından yüzde yüzeye kadar değişebilir. Örneğin, so-flamed yakıtlar için büyük miktarlar kullanılır. Sıvı bileşim, dahili yanma motorlarında, yağ, kömür, biyokütle gibi hidrokarbonların katılımıyla diğer yakma işlemlerinde kullanılabilir ve daha eksiksiz bir yanma fırınları ve emisyonlardaki zararlı bileşiklerin içeriğini azaltmak için kullanılır.
İddia
1. Hidrokarbon bileşiklerinin katılımıyla, içinde, peroksit veya perokso bileşikleri ve suyu içeren bir sıvı bileşimin, bunların içeriğini azaltmak için egzoz emisyon gazlarındaki zararlı bileşiklerin içeriğini azaltmak için bir yöntemi sağlama yöntemi Zararlı bileşikler, sıvı bileşimin 10 - 60 vol içerir. % peroksit veya peroksotion ve peroksit veya perokso bileşiğinin önceden ayrılması olmadan yanma odasına doğrudan ve ayrı olarak uygulanır veya yakıt ve sıvı bileşiminin karışımının ana yanma odasından alevlenmesi durumunda ön odaya enjekte edilir. . 2. İstem l'e göre usul olup, özelliği, alifatik alkolün 1 ila 8 karbon atomu içeren, ön odada ayrı ayrı uygulanmasıdır.
Hidrojen Peroksit H20 2 - Şeffaf renksiz sıvı, gözle görülür şekilde sudan daha fazla viskoz, karakteristik, zayıf koku da olsa. Susuz hidrojen peroksit elde etmek ve saklanmak zordur ve roket yakıtı olarak kullanmak için çok pahalıdır. Genel olarak, yüksek maliyet, hidrojen peroksitin ana dezavantajlarından biridir. Ancak, diğer oksitleyici ajanlarla karşılaştırıldığında, dolaşımda daha rahat ve daha az tehlikelidir.
Peroksitin kendiliğinden ayrışma önerisi geleneksel olarak abartılıdır. Her ne kadar iki yıllık depolama alanında% 90 ila% 65 arasında bir düşüş gözlemlememize rağmen, oda sıcaklığında litre polietilen şişelerde, ancak büyük hacimlerde ve daha uygun bir kapta (örneğin, yeterince saf alüminyumdan oluşan 200 litrelik bir varilde) )% 90 PACKSI'nin ayrışma oranı yılda% 0.1'den az olacaktır.
Susuz hidrojen peroksitin yoğunluğu, sıvı oksijenden önemli ölçüde daha büyük ve nitrik asit oksidanlardan biraz daha az olan 1450 kg / m3'ü aşar. Ne yazık ki, su safsızlıkları hızlı bir şekilde azaltır, böylece% 90 çözeltinin oda sıcaklığında 1380 kg / m3 yoğunluğuna sahip olması, ancak hala çok iyi bir göstergedir.
EDD'deki peroksit ayrıca üniter yakıt olarak ve bir oksitleyici ajan olarak kullanılabilir - örneğin, kerosen veya alkollü bir çiftte. Ne kerosen ne de alkol, peroksit ile kendi kendine teklif değildir ve yakıtta tutuşmayı sağlamak için, peroksitin ayrışması için bir katalizör eklemek gerekir - o zaman serbest bırakılan ısı kontak için yeterlidir. Alkol için uygun bir katalizör asetat manganezdir (II). Kerosen için ayrıca uygun katkı maddeleri vardır, ancak kompozisyonları gizli tutulur.
Aitary yakıt olarak peroksit kullanımı, nispeten düşük enerji özellikleriyle sınırlıdır. Böylece,% 85 peroksit için vakumdaki elde edilen belirli bir darlık sadece yaklaşık 1300 ... 1500 m / s'dir (farklı genişleme dereceleri için) ve% 98 - yaklaşık 1600 ... 1800 m / s'dir. Bununla birlikte, peroksit, öncelikle Amerikalılar tarafından, Merkür uzay aracının iniş aparatının oryantasyonu, daha sonra, aynı amaçla, Sovyet tasarımcıları Kurtarıcı Soyk QC'sinde. Ek olarak, hidrojen peroksit, TNA sürücüsü için yardımcı bir yakıt olarak kullanılır - V-2 roketinde ilk kez ve ardından "torunlardan", P-7'ye kadar olan "torunlar" da kullanılır. Tüm değişiklikler "sexok", en modern, hala tna sürmek için hala peroksit kullanıyor.
Oksitleyici olarak, hidrojen peroksit çeşitli yanıcı ile etkilidir. Sıvı oksijen yerine daha küçük spesifik bir dürtü vermesine rağmen, ancak yüksek bir konsantrasyon peroksit kullanırken, UI'nin değerleri aynı yanıcı ile nitrik asit oksidanlar için bunu aşıyor. Tüm uzay taşıyıcı füzelerin, yalnızca bir kullanılmış peroksit (Kerosen ile eşleştirilmiş) - İngilizce "Siyah ok". Motorlarının parametreleri mütevazı - Motor I adımlarının UI'si, bir kısmı dünyada 2200 m / s'yi aştı ve bu rokette sadece% 85 konsantrasyon kullanıldı. Bu, bir gümüş katalizör üzerinde ayrışmış kendi kendine ateşleme peroksitinin sağlanması nedeniyle yapıldı. Daha konsantre peroksit gümüşü eritecekti.
Peroksite zaman zaman aktif hale getirilmesine rağmen, umutlar sisli kalır. Yani, Sovyet EDR RD-502 ( yakıt buharı - Peroksit Plus Pentabran) ve 3680 m / sn özel bir dürtü gösterdi, deneysel kaldı.
Projelerimizde, peroksit'e de odaklanıyoruz, çünkü motorlar daha "soğuk" olduğu ortaya çıktı. benzer motorlar Aynı UI ile, ama diğer yakıtlar üzerinde. Örneğin, "karamel" yakıtların yanma ürünleri, aynı UI ile birlikte daha büyük bir sıcaklıkta neredeyse 800 ° cinsindendir. Bu, peroksit reaksiyon ürünlerinde ve sonuç olarak, reaksiyon ürünlerinin ortalama bir molekül ağırlığı ile sonuç olarak.
H2O2 hidrojen peroksit, zayıf bir koku da olsa, karakteristik, karakteristik olan, sudan çok daha fazla viskoz olan saydam bir renksiz sıvıdır. Susuz hidrojen peroksit elde etmek ve saklanmak zordur ve roket yakıtı olarak kullanmak için çok pahalıdır. Genel olarak, yüksek maliyet, hidrojen peroksitin ana dezavantajlarından biridir. Ancak, diğer oksitleyici ajanlarla karşılaştırıldığında, dolaşımda daha rahat ve daha az tehlikelidir.
Peroksitin kendiliğinden ayrışma önerisi geleneksel olarak abartılıdır. Her ne kadar iki yıllık depolama alanında% 90 ila% 65 arasında bir düşüş gözlemlememize rağmen, oda sıcaklığında litre polietilen şişelerde, ancak büyük hacimlerde ve daha uygun bir kapta (örneğin, yeterince saf alüminyumdan oluşan 200 litrelik bir varilde) )% 90 PACKSI'nin ayrışma oranı yılda% 0.1'den az olacaktır.
Susuz hidrojen peroksitin yoğunluğu, sıvı oksijenden çok daha büyük ve nitrik asit oksidanlardan biraz daha az olan 1450 kg / m3'ü aşıyor. Ne yazık ki, su safsızlıkları hızlı bir şekilde azaltır, böylece% 90 çözeltinin oda sıcaklığında 1380 kg / m3 yoğunluğuna sahiptir, ancak yine de çok iyi bir göstergedir.
EDD'deki peroksit ayrıca üniter yakıt olarak ve bir oksitleyici ajan olarak kullanılabilir - örneğin, kerosen veya alkollü bir çiftte. Ne kerosen ne de alkol, peroksit ile kendi kendine teklif değildir ve yakıtta tutuşmayı sağlamak için, peroksitin ayrışması için bir katalizör eklemek gerekir - o zaman serbest bırakılan ısı kontak için yeterlidir. Alkol için uygun bir katalizör asetat manganezdir (II). Kerosen için ayrıca uygun katkı maddeleri vardır, ancak kompozisyonları gizli tutulur.
Aitary yakıt olarak peroksit kullanımı, nispeten düşük enerji özellikleriyle sınırlıdır. Böylece,% 85 peroksit için vakumdaki elde edilen belirli bir darlık sadece yaklaşık 1300 ... 1500 m / s'dir (farklı genişleme dereceleri için) ve% 98 - yaklaşık 1600 ... 1800 m / s'dir. Bununla birlikte, peroksit, öncelikle Amerikalılar tarafından, Merkür uzay aracının iniş aparatının oryantasyonu, daha sonra, aynı amaçla, Sovyet tasarımcıları Kurtarıcı Soyk QC'sinde. Ek olarak, hidrojen peroksit, TNA sürücüsü için yardımcı bir yakıt olarak kullanılır - V-2 roketinde ilk kez ve ardından "torunlardan", P-7'ye kadar olan "torunlar" da kullanılır. Tüm değişiklikler "sexok", en modern, hala tna sürmek için hala peroksit kullanıyor.
Oksitleyici olarak, hidrojen peroksit çeşitli yanıcı ile etkilidir. Sıvı oksijen yerine daha küçük spesifik bir dürtü vermesine rağmen, ancak yüksek bir konsantrasyon peroksit kullanırken, UI'nin değerleri aynı yanıcı ile nitrik asit oksidanlar için bunu aşıyor. Tüm uzay taşıyıcı füzelerin, yalnızca bir kullanılmış peroksit (Kerosen ile eşleştirilmiş) - İngilizce "Siyah ok". Motorlarının parametreleri mütevazı - Motor I adımlarının UI'si, bir kısmı dünyada 2200 m / s'yi aştı ve bu rokette sadece% 85 konsantrasyon kullanıldı. Bu, bir gümüş katalizör üzerinde ayrışmış kendi kendine ateşleme peroksitinin sağlanması nedeniyle yapıldı. Daha konsantre peroksit gümüşü eritecekti.
Peroksite zaman zaman aktif hale getirilmesine rağmen, umutlar sisli kalır. Öyleyse, RD-502'nin Sovyet EDRD'si (Yakıt Çifti - Peroksit Plus Pentabran) ve 3680 m / s'lik spesifik dürtüyü gösterse de deneysel kaldı.
Projelerimizde, peroksitlere de odaklanıyoruz, çünkü motorlar, aynı UI, ancak diğer yakıtlardaki benzer motorlardan daha "soğuk" olduğu ortaya çıkıyor. Örneğin, "karamel" yakıtların yanma ürünleri, aynı UI ile birlikte daha büyük bir sıcaklıkta neredeyse 800 ° cinsindendir. Bu, peroksit reaksiyon ürünlerinde ve sonuç olarak, reaksiyon ürünlerinin ortalama bir molekül ağırlığı ile sonuç olarak.
Torpido motorları: dün ve bugün
OJSC "Mortage Sürücülerinin Araştırma Enstitüsü", tek girişimde kalır. Rusya FederasyonuTermik santrallerin tam gelişimini gerçekleştirmek
İşletmenin kuruluşundan ve 1960'ların ortasına kadar dönemde. Ana ilgi, çalışma önleyici torpintler için Türbin motorlarının 5-20 m derinliklerinde bir çalışma aralığı olan torpidoların geliştirilmesine ödenmiştir. Denizaltı karşıtı torpiller sadece elektrik enerjisi endüstrisinde öngörülmüştür. Geliştirilen torpillerin kullanımı koşulları nedeniyle, tesis santralleri için önemli gereksinimler mümkün olan en yüksek güç ve görme algılanabilirliği idi. İki bileşenli yakıtın kullanılmasından dolayı görsel algılama gereksinimi kolayca gerçekleştirildi:% 84'lük bir konsantrasyonun kerosen ve düşük su hidrojen peroksit (MPV) çözeltisi. Ürünler Yanma, su buharı ve karbondioksit içermektedir. Yanma ürünlerinin denetimi, torpido kontrol organlarından 1000-1500 mm'lik bir mesafede, buhar yoğunlaşırken ve karbondioksit su içinde çözündürülmesi, böylece gaz halindeki yanma ürünleri sadece yüzeyine ulaşmamıştır. su, ancak direksiyon ve kürek vidalarını torpilleri etkilemedi.
Torpido 53-65'te elde edilen türbinin maksimum gücü 1070 kW idi ve yaklaşık 70 düğüm hızında bir hız sağladı. Dünyanın en yüksek hızlı torpidesiydi. Yakıt yanma ürünlerinin sıcaklığını 2700-2900 K, yanma ürünlerinde kabul edilebilir bir seviyeye düşürmek için, deniz suyu enjekte edildi. İşin ilk aşamasında, deniz suyundan gelen tuz, türbin akış kısmında biriktirildi ve yıkımıyla sonuçlandı. Bu, sorunsuz kullanım koşulları bulunana kadar gerçekleşen, deniz suyu tuzlarının bir gaz türbini motorunun çalışması üzerindeki etkisini en aza indirdi.
Hidrojen florinin tüm enerji avantajları ile bir oksitleyici madde olarak, çalışma sırasında artan yangın kaynağı, alternatif oksitleyici ajanların kullanılması için aramayı belirler. Bu tür teknik çözümlerin varyantlarından biri, MPV'nin gaz oksijen üzerindeki değiştirilmesidir. İşletmemizde geliştirilen türbin motoru korunmuştur ve 53-65k atamasını alan Torpate, başarılı bir şekilde sömürüldü ve şimdiye kadar donanamlardan silahlardan kaldırılmadı. Torpido'da MPV kullanmayı reddetmek termal enerji santralleri, yeni yakıtlar arayışı için sayısız araştırma ve geliştirme çalışmasına ihtiyaç duyduğuna yol açtı. 1960'ların ortasındaki görünümle bağlantılı olarak. Yüksek terleme hızlarına sahip atomik denizaltılar, elektrik enerjisi endüstrisi olan denizaltı anti-denizaltısının torpilleri etkisiz olduğu ortaya çıktı. Bu nedenle, yeni yakıtlar arayışı ile birlikte, yeni motor tipleri ve termodinamik çevrimler araştırılmıştır. Kapalı bir Renkin döngüsünde faaliyet gösteren bir buhar türbini ünitesinin oluşturulmasına en büyük önem verildi. Türbin, buhar jeneratörü, kapasitör, pompa, valfler ve tüm sistem, yakıt: Kerosen ve MPV ve ana düzenlemede - bu tür agregaların hem stand hem de deniz gelişiminin öngörülmesi aşamalarında, Yüksek enerji ve operasyonel göstergelere sahiptir.
Paroturban kurulumu başarıyla çalışıldı, ancak torpido çalışması durduruldu.
1970-1980'de Açık döngüye sahip gaz türbini bitkilerinin geliştirilmesine, ayrıca, yüksek iş derinliklerinde gaz ünitesinde bir ejektör gazı kullanılarak birleşik bir döngüde çok dikkat edildi. Yakıt olarak, metalik yakıt katkı maddeleri dahil olmak üzere, metalik yakıt katkı maddeleri de dahil olmak üzere, sıvı monotrofluid tip Otto-yakıt formülasyonu, ayrıca hidroksil amonyum perklorat (NAR) bazlı bir sıvı oksitleyici madde kullanır.
Pratik verim, otto-yakıt II gibi yakıt üzerine açık bir döngüye bir gaz türbini montajı oluşturma yönü verildi. Perküsyon Torpedo Caliber 650 mm için 1000 kW'dan fazla kapasiteye sahip bir türbin motoru yaratıldı.
1980'lerin ortalarında. Araştırma çalışmalarının sonuçlarına göre, firmamızın liderliği yeni bir yön gelişmeye karar verdi - evrensel torpido kalibreli 533 mm eksenel için gelişme pistonlu motorlar Otto-Fuel II Yakıt Tipi. Türbinlere kıyasla pistonlu motorlar, torpido derinliğinden maliyet etkinliğini zayıf bir bağımlılığa sahiptir.
1986'dan 1991'e kadar Evrensel bir torpido kalibreli 533 mm için yaklaşık 600 kW kapasiteli bir eksenel-pistonlu motor (model 1) oluşturulmuştur. Her türlü posteri ve deniz testini başarıyla geçti. 1990'ların sonlarında, bu motorun ikinci modeli, torpido uzunluğundaki bir düşüşle bağlantılı olarak, tasarımın basitleştirilmesi, azlığını artırarak, az miktarda materyaller ve çok modlu tanıtımı hariç, güvenilirliği artırarak modernizasyonla bağlantılı olarak oluşturulmuştur. Motorun bu modeli, evrensel derin su süngeri torpidesinin seri tasarımında benimsenmiştir.
2002 yılında, OJSC "Nii Morteterechniki", 324 mm'lik bir kalibreli yeni bir ılıman denizaltı karşıtı torpidosu için güçlü bir kurulumun oluşturulmasıyla suçlandı. Her türlü motor türünü, termodinamik döngü ve yakıtları analiz ettikten sonra, seçimin yanı sıra, yakıt tipi OTTO-yakıtın II.
Ancak, motoru tasarlarken, deneyim dikkate alındı zayıf partiler Motor tasarımı ağır torpiller. Yeni motor temelde farklı kinematik şema. Çalıştırma sırasında yakıt patlaması olasılığını ortadan kaldıran yanma odasının yakıt besleme yolunda sürtünme elemanları yoktur. Dönen parçalar iyi dengelenmiştir ve sürücüler yardımcı agregalar Önemli ölçüde basitleştirilmiş, bu da vibroaktivitivite azalmasına neden oldu. Yakıt tüketiminin pürüzsüz bir şekilde kontrol edilmesinin bir elektronik sistemi ve buna göre motor gücü tanıtılır. Pratik olarak düzenleyici ve boru hatları yoktur. Motor gücü, istenen derinlikler aralığında 110 kW olduğunda, düşük derinliklerde performansı korurken güçten şüphe duyma gücüne izin verir. Çok çeşitli motor işletme parametreleri, torpillerde, antistorpeted, kendinden tertibat madenlerinde, hidroakustik karşı saldırılarda ve ayrıca ordunun özerk su altı cihazlarında ve sivil amaçlarla kullanılmasını sağlar.
Torpido santralleri oluşturma alanındaki tüm bu başarılar, benzersiz deneysel komplekslerin varlığı nedeniyle mümkündü. kendi kuvvetlerive kamu fonlarının pahasına. Kompleksler yaklaşık 100 bin m2 topraklarında bulunur. Hava, su, azot ve yakıt sistemleri de dahil olmak üzere gerekli tüm enerji tedarik sistemleri ile donatılmıştır. yüksek basınç. Test kompleksleri, katı, sıvı ve gazlı yanma ürünlerinin kullanım sistemlerini içerir. Kompleksler test ve tam ölçekli türbin ve pistonlu motorların yanı sıra diğer motor türlerini de belirtir. Ayrıca yakıt testleri, yanma odaları, çeşitli pompalar ve cihazlar için de standlar vardır. Banklar donanımlıdır elektronik sistemler Parametrelerin yönetimi, ölçümü ve tescili, nesnelerin deneklerinin görsel gözleminin yanı sıra acil durum alarmları ve ekipmanların korunması.
