Paliwo stałe typu AlIce

Skład wykonanie itp...
donPedro
**
Posty: 34
Rejestracja: wtorek, 25 gru 2018, 19:00

Paliwo stałe typu AlIce

Post autor: donPedro » wtorek, 25 gru 2018, 19:46

Ciekawą propozycją jest paliwo AlIce to propellent rakietowy, który składa się z proszków nanoaluminiowych i wody. Po wymieszaniu materiał zamraża się, aby zachować stabilność. Stąd nazwa ALICE, dla propelenta aluminiowego ICE.
Aluminium ma silniejsze powinowactwo do tlenu niż większość pierwiastków, co jest najbardziej widoczne w reakcjach aluminotermicznych, takich jak termity. Umożliwia to spalanie aluminium przy dużym wydzielaniu ciepła w substancjach, które normalnie uważa się za obojętne, takich jak dwutlenek węgla i woda. Jednak spalanie aluminium jest zwykle utrudnione przez obecność trwałej warstwy tlenku, która tworzy się na powierzchni cząstek aluminium, wymagając znacznego ciepła do pokonania. Ponadto tlenek glinu skrapla się ze strumienia spalin w wysokiej temperaturze, pozostawiając go (i jego ciepło skraplania) niezdolnym do przyczynienia się do ekspansji, o ile nie istnieje inny gaz, który mógłby funkcjonować jako czynnik roboczy. Ogólnie rzecz biorąc, rola aluminium w rakietach spadła do roli dodatku do stałych paliw rakietowych, zwiększając ich gęstość i temperaturę spalania oraz stabilizując spalanie.
Warstwa tlenku w proszku nanoglinu jest jednak cieńsza i łatwiejsza do pokonania niż w przypadku większych cząstek. To sprawia, że spalanie aluminium z lodem wodnym jest łatwiejsze do zapalenia i podtrzymania. Ponadto, ponieważ aluminium zużywa tlen, uwalnia on wodór, który działa jako czynnik roboczy o niskiej masie cząsteczkowej, aby przekształcić ciepło spalania (a następnie kondensację) w ekspansję i ciąg. Wysoka gęstość mieszanki pozwala na zmniejszenie masy zbiornika i przy wysokim ciągu.
Podstawą działania tego napędu jest reakcja:

2 Al + 3 H2O → Al2O3+ 3 H2

Można tez pomyśleć o magnezie Mn.

Co nieco można poczytać tutaj:

https://web.archive.org/web/20091007101 ... 9_4877.pdf
https://www.researchgate.net/publicatio ... Propulsion
https://pdfs.semanticscholar.org/2fce/9 ... 95bd90.pdf
https://pennstate.pure.elsevier.com/en/ ... propulsion

Jak to działa moza obejrzeć tutaj:

https://youtu.be/-b7siH1Ausc

Obrazek
Rakieta na paliwo Al-Ice.

Do wytworzenia paliwa potrzebna jest:
1. woda
2. nanoproszek glinu
3. zamrażarka
4. lodówka turystyczna (do transportu silnika na miejsc startu) lub "żuk" izoterma ;) gdy silnik jest duży.

Myślę, że warto byłoby to przetestowac zaczynając od małych silniczków, tym bardziej że w PL to rzecz prawie nieznana.
Ostatnio zmieniony czwartek, 27 gru 2018, 18:31 przez donPedro, łącznie zmieniany 1 raz.

Awatar użytkownika
placydo
PROFI
Posty: 613
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Lokalizacja: Kielce

Re: Paliwo stałe typu AlIce

Post autor: placydo » wtorek, 25 gru 2018, 22:33

Bylo pare razy o tym paliwie na forum. Pierwsza wzmianka 2009 rok. Nic nowego. Chcesz testowac - do it!

donPedro
**
Posty: 34
Rejestracja: wtorek, 25 gru 2018, 19:00

Re: Paliwo stałe typu AlIce

Post autor: donPedro » wtorek, 25 gru 2018, 22:38

Cytowane artykuły na ten temat pochodzą z 2009 r. właśnie. Myslę, że trzeba będzie spróbować tych lodów.

Awatar użytkownika
jaskiniowiec
Administrator
Posty: 2307
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Lokalizacja: Kraków
Kontakt:

Re: Paliwo stałe typu AlIce

Post autor: jaskiniowiec » środa, 26 gru 2018, 00:36

Na ile jest konieczność "nano" Al? Poniżej jakiej wielkości cząstek to już bangla?

donPedro
**
Posty: 34
Rejestracja: wtorek, 25 gru 2018, 19:00

Re: Paliwo stałe typu AlIce

Post autor: donPedro » środa, 26 gru 2018, 14:44

Andrzeju, to wg. artykułu który podczepiam do tego posta używano pyłu o średnicy ziaren, rzędu kilkudziesięciu nanometrów, choć używano tez w niektórych eksperymentach pyłu , o ziarnach mikrometrowych. Z tego co wyczytałem, to z tą wielkością chodzi o warstwę tlenku pokrywającą, "żywy" metal, a robiącą za izolacje cieplną. Trudniej zapalić. Im minejsze ziarno tym jest ona cieńsza.
Pozdrawiam,
Piotr

https://pdfs.semanticscholar.org/2fce/9 ... 95bd90.pdf

Awatar użytkownika
jaskiniowiec
Administrator
Posty: 2307
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Lokalizacja: Kraków
Kontakt:

Re: Paliwo stałe typu AlIce

Post autor: jaskiniowiec » środa, 26 gru 2018, 19:05

Ciekawe, czy powlekając ziarna jakąś substancją ułatwiającą zapłon, można by podnieść wielkość ziaren. Dla glinu substancjami ułatwiającymi zapłon są np mydła.

donPedro
**
Posty: 34
Rejestracja: wtorek, 25 gru 2018, 19:00

Re: Paliwo stałe typu AlIce

Post autor: donPedro » środa, 26 gru 2018, 20:16

A wiesz to trzeba by zbadać. Nie jestem chemikiem.
A może, zamiast lodu zastosować inna substancje wiążącą dużą ilość wody? Która to substancja byłaby ciałem stałym w temp. pokojowych. Tak sugerował mój Teść. Tylko co? Silnik na żelatynę: Alu-Gel motor?! ;)
Załączniki
Al-Ice test motor.jpg
Al-Ice test motor.jpg (310.79 KiB) Przejrzano 1381 razy

Awatar użytkownika
jaskiniowiec
Administrator
Posty: 2307
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Lokalizacja: Kraków
Kontakt:

Re: Paliwo stałe typu AlIce

Post autor: jaskiniowiec » czwartek, 27 gru 2018, 12:17

A dlaczego by nie...Są jeszcze żele poliakrylowe. Robią gluta w stężeniach poniżej jednego procenta nawet. Odpada problem sedymentacji przy zamrażaniu.

donPedro
**
Posty: 34
Rejestracja: wtorek, 25 gru 2018, 19:00

Re: Paliwo stałe typu AlIce

Post autor: donPedro » czwartek, 27 gru 2018, 17:05

A widzisz, jedna, rzecz mnie w tym paliwie niepokoiła, poza wdychaniem (niechcący) nanoproszku Al, to właśnie sedymentacja. Co prawda prawo Stokes'a daje nam niecałe 0,00004 mm/s jako prędkość opadania pylinek glinu w wodzie o temp. 20 st. C
Prędkosć sedymentacji.gif
Prędkosć sedymentacji.gif (4 KiB) Przejrzano 1352 razy

donPedro
**
Posty: 34
Rejestracja: wtorek, 25 gru 2018, 19:00

Re: Paliwo stałe typu AlIce

Post autor: donPedro » czwartek, 27 gru 2018, 17:09

jaskiniowiec pisze:
czwartek, 27 gru 2018, 12:17
A dlaczego by nie...Są jeszcze żele poliakrylowe. Robią gluta w stężeniach poniżej jednego procenta nawet. Odpada problem sedymentacji przy zamrażaniu.
Czyli Teściu miał racje.
Tylko trzeba by tego gluta trochę utwardzić.

ODPOWIEDZ