kolega KSARD sugerowal wplyw wiatru na takie wachania i moze ma racje, ale dla Paliw na AA i KN(mniej) w sporym stopniu zachodzi "spalanie niezupelne", na ktory wplyw ma glownie cisnienie oraz ilosc kolejnych przemian chemicznych. Nie mylic tego z eksponentem , bo zaleznisci cisnienia od predkjosci spalania dla danych funcji zachodzi przy spalaniu zupelnym.
Spalanie niezupelne to precyzyjny termin, w skrocie niepelne wydzielanie energii nastepuje podczas obnizonego chwilowo cisnienia w motorku. produkty nie do konca zredukowane i utleniacze tworza mieszanine uciekajac, tam moga sie dopalic o ile ich stezenia, temperatury sa odpowiednie.Dla kazdeg paliwa cisnienie graniczne jest charakterystyczne.Napewno zdajecie sobie sprawe, ze w tym wypadku dlugosc pracy oraz ciag sa inne.
Praktycznie mozna zaobserowowac cos takiego kiedy wrzucamy trawe do ogniska, tworza sie pary, ktore po jakims czasie zapalaja sie buchajac plomieniem oczywiscie tu bez zwiazku z cisnieniem.
Do cyrkoblic uzwywalem paliw zywicznych i zaobserowowalem to zjawisko zastanawiajac sie nad tym o co chodzi, zwiekszenie zacisku nie wchodzilo w gre wiec zastosowalem dodatek boraksu i powiekszenie objetosci komory spalania. Przy niezmienionym skladzie zastapienie KNO3 przez NaNO3 poprawilo sytuacje, w koncowym etapie prob dodawalem Al Dark German ale to rozrzutnosc.
btw Azotan sodowy zawiera wiecej tlenu /mol a masa molowa produktow jest mniejsza wiec nadaje sie lepiej jako utleniacz.
Procesy fizykochemiczne w silniku na paliwo stałe
Nie wiem, czy dobrze zrozumiałem twój post, ale propep bierze pod uwagę spalanie niezupełne. Konkretniej propep liczy w najdoskonalszy możliwy sposób, za pomocą praw Hessa i zasad termodynamiki klasycznej składy równowagowe związków chemicznych powstających z określonego składu atomowego w warunkach ciśnienia i temperatury komory spalania. Temperatura i ciśnienie są wyliczane oczywiście na podstawie rekombinacji związków chemicznych o określonych temperaturach tworzenia. To pierwsza część obliczeń.
W drugim zestawie wyników oblicza skład tejże samej mieszaniny po rozprężeniu do ciśnienia atmosferycznego, biorąc pod uwagę oziębienie gazów przy rozprężeniu i po kolejnej rekombinacji związków chemicznych do stanu równowagowego.
A więc nie ma co się rozwodzić, czy spalanie jest w naszym silniku zupełne czy niezupełne. Jest po prostu osiągany stan równowagi gazowych produktów rozkładu paliwa. Większość z nich - wciąż palnych. Ale spalanie poza silnikiem jest istotne tylko i wyłącznie dla "wzrokowców" bo do balistyki paliwa niczego nie wnosi
W obecnych teoriach spalania (wyczytanych w internecie) wpływ ciśnienia na szybkość spalania bierze się zasadniczo z wpływu ciśnienia na objętość zgazowanej warstwy palnej na powierzchni spalania. Im jest ona cieńsza tym większa jest gęstość wydzielanej energii w strefie spalania, co napędza proces zgazowywania umożliwiający rekombinację związków i wydzielanie energii. Dlatego np dodatek silnie endotermicznych a jednocześnie wytwarzających dużą objętość gazów związków azotu (hydrazyny, guanidyny, cyjanamidów itp.) powoduje zmniejszenie tej gęstości energii, pogrubienie warstwy palnej i mniejszą zależność szybkości spalania od ciśnienia. Dlatego też silnie egzotermiczne spalanie w utleniaczach będących solami metali, wytwarzających małe ilości gazów (cienka warstwa palna) prowadzi do gwałtownego wzrostu szybkości spalania wraz z ciśnieniem.
Co do pojęcia ciśnienia granicznego - jest ono zrozumiałe nawet intuicyjnie. Jest to minimalne ciśnienie w którym ilość wytwarzanych w procesie spalania gazów zrównuje się z ilością przepuszczaną przez dyszę (ilość zależy od różnicy ciśnien i przekroju), co pozwala na uzyskanie równowagi i stalego spalania. Wzrost ciśnienia powoduje wzrost szybkości spalania, ale jednocześnie szybkości opuszczania gazu przez dyszę, co znów pozwala na uzyskanie równowagi.
Praca blisko ciśnienia granicznego jest niestabilna (ciufanie) - a tym bardziej niestabilna im większy jest wykładnik.
A więc wszystko można zasymulować, tylko nie do końca rozumiem co dla rozwiązań praktycznych miał zasugerować Twój post? Chodzi o kolejne zjawiska zachodzące w rozprężonej chmurze gazów za rakietą?
Co do NaNO3 - faktycznie, ma dużo większą zawartość tlenu, ale jest higroskopijny.
W drugim zestawie wyników oblicza skład tejże samej mieszaniny po rozprężeniu do ciśnienia atmosferycznego, biorąc pod uwagę oziębienie gazów przy rozprężeniu i po kolejnej rekombinacji związków chemicznych do stanu równowagowego.
A więc nie ma co się rozwodzić, czy spalanie jest w naszym silniku zupełne czy niezupełne. Jest po prostu osiągany stan równowagi gazowych produktów rozkładu paliwa. Większość z nich - wciąż palnych. Ale spalanie poza silnikiem jest istotne tylko i wyłącznie dla "wzrokowców" bo do balistyki paliwa niczego nie wnosi
W obecnych teoriach spalania (wyczytanych w internecie) wpływ ciśnienia na szybkość spalania bierze się zasadniczo z wpływu ciśnienia na objętość zgazowanej warstwy palnej na powierzchni spalania. Im jest ona cieńsza tym większa jest gęstość wydzielanej energii w strefie spalania, co napędza proces zgazowywania umożliwiający rekombinację związków i wydzielanie energii. Dlatego np dodatek silnie endotermicznych a jednocześnie wytwarzających dużą objętość gazów związków azotu (hydrazyny, guanidyny, cyjanamidów itp.) powoduje zmniejszenie tej gęstości energii, pogrubienie warstwy palnej i mniejszą zależność szybkości spalania od ciśnienia. Dlatego też silnie egzotermiczne spalanie w utleniaczach będących solami metali, wytwarzających małe ilości gazów (cienka warstwa palna) prowadzi do gwałtownego wzrostu szybkości spalania wraz z ciśnieniem.
Co do pojęcia ciśnienia granicznego - jest ono zrozumiałe nawet intuicyjnie. Jest to minimalne ciśnienie w którym ilość wytwarzanych w procesie spalania gazów zrównuje się z ilością przepuszczaną przez dyszę (ilość zależy od różnicy ciśnien i przekroju), co pozwala na uzyskanie równowagi i stalego spalania. Wzrost ciśnienia powoduje wzrost szybkości spalania, ale jednocześnie szybkości opuszczania gazu przez dyszę, co znów pozwala na uzyskanie równowagi.
Praca blisko ciśnienia granicznego jest niestabilna (ciufanie) - a tym bardziej niestabilna im większy jest wykładnik.
A więc wszystko można zasymulować, tylko nie do końca rozumiem co dla rozwiązań praktycznych miał zasugerować Twój post? Chodzi o kolejne zjawiska zachodzące w rozprężonej chmurze gazów za rakietą?
Co do NaNO3 - faktycznie, ma dużo większą zawartość tlenu, ale jest higroskopijny.
-
jaskiniowiec
- Administrator
- Posty: 2379
- Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
- Lokalizacja: Kraków
- Kontakt:
No proszę, a miałem przekonanie, ze jest inaczej. Uważałem, ze gruba "strefa ciemna" (bo o niej mowa) zwiększa wyraźnie zależność prędkości spalania od ciśnienia. Gruba warstwa gazów palnym pomiędzy powierzchnią paliwa a strefą spalania się gazów jest jakby bardziej podatna na wpływ ciśnienia, czyli zmiany ciśnienia powodują większe różnice w grubości warstwy palnej dla warstwy grubej, niż dla warstwy cienkiej. Czyli ( w moim rozumieniu) im cieńsza strefa ciemna, tym niższe n.
No właśnie i mnie to zaskoczyło. Ale rzeczywiście logicznie rzcz ujmując widzę sens w takim rozumowaniu jakie przedstawiłem, zwłaszcza w odniesieniu do parametru "gęstość energii". Generalnie patrząc na amortyzator - duża objętość jest w staie absorbować duże dawki energii (rozumianej zarówno jako ciepło jak i ciśnienie), przy czym zmiana stanu energetycznego jest mniejsza, niż gdyby tę samą energię miała zaabsorbować objętość mała.
Na logikę nawet - jeśli określona energia wydziela się w warstwie zgazowanej o grubości 0,1mm od stałego paliwa, to wzrost temperatury warstwy palnej będzie dużo większy niż jeśli ta energia wydzieli się w objętości grubej na 1mm od w-wy palnej.
Aby więc aby grać eksponentem trzeba grać temperaturą w warstwie i grubością warstwy, a więc można:
1) dodawać związków endotermicznych obniżających temp. warstwy gazowej (sądzę, że jest to typowy efekt z Klasyka, gdzie KNO3 gasi KClO3), bez KNO3 silniki byłyby bombami rurowymi;
2) dodawać substancji emitujących duże ilości gazów (dla przykładu w jednym z patentów opisano paliwo na organicznym lepiszczu z utleniaczem KClO4, po dodaniu 10-20% dicyjandiamidu, czyli związku wytwarzającego gazy uzyskano eksponenty poniżej 0.4!!)
3) dodawać katalizatorów przyspieszających osiąganie równowag prowadzących w kierunku substancji gazowych typu metan itp.
Dla potwierdzenia teorii objętościowej powinienem dodać, że paliwa typu Galcit z KClO4 z ich wysokim eksponentem, zwłaszcza z dodatkiem metali całkiem dobrze wpisują się w układ o wysokiej temperaturze i małej objętości gazów (a więc o dużej gęstości energii w warstwie zgazowanej)
Na logikę nawet - jeśli określona energia wydziela się w warstwie zgazowanej o grubości 0,1mm od stałego paliwa, to wzrost temperatury warstwy palnej będzie dużo większy niż jeśli ta energia wydzieli się w objętości grubej na 1mm od w-wy palnej.
Aby więc aby grać eksponentem trzeba grać temperaturą w warstwie i grubością warstwy, a więc można:
1) dodawać związków endotermicznych obniżających temp. warstwy gazowej (sądzę, że jest to typowy efekt z Klasyka, gdzie KNO3 gasi KClO3), bez KNO3 silniki byłyby bombami rurowymi;
2) dodawać substancji emitujących duże ilości gazów (dla przykładu w jednym z patentów opisano paliwo na organicznym lepiszczu z utleniaczem KClO4, po dodaniu 10-20% dicyjandiamidu, czyli związku wytwarzającego gazy uzyskano eksponenty poniżej 0.4!!)
3) dodawać katalizatorów przyspieszających osiąganie równowag prowadzących w kierunku substancji gazowych typu metan itp.
Dla potwierdzenia teorii objętościowej powinienem dodać, że paliwa typu Galcit z KClO4 z ich wysokim eksponentem, zwłaszcza z dodatkiem metali całkiem dobrze wpisują się w układ o wysokiej temperaturze i małej objętości gazów (a więc o dużej gęstości energii w warstwie zgazowanej)
-
jaskiniowiec
- Administrator
- Posty: 2379
- Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
- Lokalizacja: Kraków
- Kontakt:
A widzisz, być może teoria działa. Bo w jej myśl należałoby powiedzieć, że objętość fazy gazowej była duża, zaś ilość powstającej energii mała (niskoenergetyczny skład). A więc gęstość energii była za mała, aby dalej zgazowywać kolejne warstwy paliwa 
Dodatek KNO3 nie tylko zmniejszył ilość składników gazowych i pocienił warstwę, ale też być może podniósł efekt energetyczny. Na pewno też przyspieszył spalanie ze względu na katalityczne działanie potasu
Dodatek KNO3 nie tylko zmniejszył ilość składników gazowych i pocienił warstwę, ale też być może podniósł efekt energetyczny. Na pewno też przyspieszył spalanie ze względu na katalityczne działanie potasu
tak, ale przy okazji przypomnialem o cisnienieniu granicznym.
Napisales o niestabilnosci przy pracy blisko tego cisnienia, ze jest niestabilne i racja, ale czy naprawde im wiekszy wykladnic tym mniejsza stabilnosc trudno powiedziec gdyz procesy ponownego zaplonu nie sa rozpoznane, wynika to z badan pana Pobiednikow, powtarzana w opracowaniach.To tylko moj logiczny wniosek.
Praktycznie , co wynika z mojego postu , zwiekszenie objetosci poczatkowej komory daje o wiele plynniejsza charakterystyke cisnienia, odpowiadajac na pytanie a moj dodatek endotermicznego substraru do zgazowania wyjasniles juz sam w swoim poscie.
rownolegle napisalem w temacie regulowanych dysz bo moim zdaniem pozwolilo by to na zapewnienie stalego cisnienia.
Przy okazji chcial bym zadac pytanie jak sie przedstawia bilans energetyczny , wartosc nitrocelulozy jako lepiszcza w porownaniu do polibutadienow i polisiarczkow nie wnikajac w jego wlasciwosci fizyczne takie jak skurcz i tym podobne. (suszenie ziarna w nasyconej atmosferze ksylenu nie powoduje schniecia warstwy zewnetrznej ktora powodowala by pekniecia, wiem z doswiadczenia, praktyczne rozwiazanie jest bardzo proste)
dla porownania mozna by przykladowo sprawdzic jakis sklad, akurat mam kilka ziaren NaNO3 73%, Al(Dark German) 12%, CuO 2%, NC 10%.
Ciekawosta-Nie zapalaja sie od wolnego plomienia:)
pozdrawiam
Napisales o niestabilnosci przy pracy blisko tego cisnienia, ze jest niestabilne i racja, ale czy naprawde im wiekszy wykladnic tym mniejsza stabilnosc trudno powiedziec gdyz procesy ponownego zaplonu nie sa rozpoznane, wynika to z badan pana Pobiednikow, powtarzana w opracowaniach.To tylko moj logiczny wniosek.
Praktycznie , co wynika z mojego postu , zwiekszenie objetosci poczatkowej komory daje o wiele plynniejsza charakterystyke cisnienia, odpowiadajac na pytanie a moj dodatek endotermicznego substraru do zgazowania wyjasniles juz sam w swoim poscie.
rownolegle napisalem w temacie regulowanych dysz bo moim zdaniem pozwolilo by to na zapewnienie stalego cisnienia.
Przy okazji chcial bym zadac pytanie jak sie przedstawia bilans energetyczny , wartosc nitrocelulozy jako lepiszcza w porownaniu do polibutadienow i polisiarczkow nie wnikajac w jego wlasciwosci fizyczne takie jak skurcz i tym podobne. (suszenie ziarna w nasyconej atmosferze ksylenu nie powoduje schniecia warstwy zewnetrznej ktora powodowala by pekniecia, wiem z doswiadczenia, praktyczne rozwiazanie jest bardzo proste)
dla porownania mozna by przykladowo sprawdzic jakis sklad, akurat mam kilka ziaren NaNO3 73%, Al(Dark German) 12%, CuO 2%, NC 10%.
Ciekawosta-Nie zapalaja sie od wolnego plomienia:)
pozdrawiam
No własnie - bardzo dobre pytanie. Ja też stosowałem NC jako lepiszcze, bo uważałem, że węgiel i wodór to balast - że paliwo trzeba napakować tym co daje energię. Niestety, skutkiem były przerażające CATO. Okazuje się, ze paliwo potrzebuje lepiszcza do wygenerowania potrzebnego nam gazu H2, H2O, CO, CH4. Musi zostać zachowana proporcja pomiędzy energetyką a "objętością" warstwy zgazowanej aby zachować tę właściwą wartość gęstości energii zapewniającą stabilne spalanie. Paliwo, które zaproponowałeś może mieć bardzo wysoki wykładnik bo jest bardzo wysoko energetyczne i wydziela mało gazów, ten skład przypomina mieszaninę fotoblyskową. NC może tylko pogarszać sprawę, bo nie jest składnikiem endotermicznym, ale egzotermicznym.
Ale jeśli chodzi ci o skład spalający się zupełnie o BT=0 to nie do końca tę metodę opracowywania paliw polecam. W paliwie rakietowym potrzebne są i gazy i energia. Jest to udowodnione za pomocą obliczen propepem i balistycznie, że korzystniejsze jest spalanie niezupełna, np. zamiast do CO2 spalanie do CO. Dzięki temu z masy paliwa można wytworzyć więcej moli gazu. Zaś efekt energetyczny podnieść dodatkiem proszku metali.
Spalanie do CO2 tak, ale w silniku samochodowym, i każdym innym który calego tlenu do spalania nie wlecze se sobą, ale pobiera z zewnątrz
Ale jeśli chodzi ci o skład spalający się zupełnie o BT=0 to nie do końca tę metodę opracowywania paliw polecam. W paliwie rakietowym potrzebne są i gazy i energia. Jest to udowodnione za pomocą obliczen propepem i balistycznie, że korzystniejsze jest spalanie niezupełna, np. zamiast do CO2 spalanie do CO. Dzięki temu z masy paliwa można wytworzyć więcej moli gazu. Zaś efekt energetyczny podnieść dodatkiem proszku metali.
Spalanie do CO2 tak, ale w silniku samochodowym, i każdym innym który calego tlenu do spalania nie wlecze se sobą, ale pobiera z zewnątrz
rozklad egzotermiczny NC to zaleta(, niestety do tego endotermiczne rozklady aztoanow metali to wada, nie liczac AN, ktory z kolei ma mala gestosc:()
Wyobrazalem sobie, ze NC to doskonaly srodek na bolaczki zwiazane z sieciowaniem epoxy za pomoca silnych amin rozkladajacych grupy amonowe, sadze tak nadal a raczej chce tak sadzic, nawet jak wspomnialem mam zbadany sposob suszenia bez pekniec.trzymajac sie zasady ze ze wzrostem zawartosci azotu wzrasta jego lepkosc a NC powinnam ic kolo 12% N stosowalem zawartosci lekko ponizej 12% N zeby nie dodawac rozpuszczalnika w nadmiarze. Zeby zmieszac z pozoru suchy proszek ktory zawiera w sobie NC nalezy miec aprawde silne lapy ale lepiej maszynke do mielenia miesa.
Wspomniany prez Ciebie Arkadiusz napisal kiedys ze NC tworzy włókna i to jest jego wada..co Ty na to?
BTW. Arkadiusz mimo swojego skomplikowanego dosyc charakteru posiada intuicje pirotechniczna, recz bardzo rzadko spotykana i wierze, ze ostatnie proby wynikajace z emocji zakontynuuje i zakoncza sie pozytywnie:)
Sadzilem, ze ciufanie wystepuje w zakresie spalania zupelnego jedynie zmiennej szybkosci.
Jak wiesz predkosc spalania paliwa na AN zalezy tez od jego charakterystycznej cechy czyli przemiany fazowej..nastepuje swego rodzaju wykruszanie sie ostatniej wartstwy, tutaj cifanie moze sie wzmagac biorac pod uwage wlasnie te ceche, to moim zdaniem glowna przyczyna az tak wielkiego ciufniecia.
Wyobrazalem sobie, ze NC to doskonaly srodek na bolaczki zwiazane z sieciowaniem epoxy za pomoca silnych amin rozkladajacych grupy amonowe, sadze tak nadal a raczej chce tak sadzic, nawet jak wspomnialem mam zbadany sposob suszenia bez pekniec.trzymajac sie zasady ze ze wzrostem zawartosci azotu wzrasta jego lepkosc a NC powinnam ic kolo 12% N stosowalem zawartosci lekko ponizej 12% N zeby nie dodawac rozpuszczalnika w nadmiarze. Zeby zmieszac z pozoru suchy proszek ktory zawiera w sobie NC nalezy miec aprawde silne lapy ale lepiej maszynke do mielenia miesa.
Wspomniany prez Ciebie Arkadiusz napisal kiedys ze NC tworzy włókna i to jest jego wada..co Ty na to?
BTW. Arkadiusz mimo swojego skomplikowanego dosyc charakteru posiada intuicje pirotechniczna, recz bardzo rzadko spotykana i wierze, ze ostatnie proby wynikajace z emocji zakontynuuje i zakoncza sie pozytywnie:)
Sadzilem, ze ciufanie wystepuje w zakresie spalania zupelnego jedynie zmiennej szybkosci.
Jak wiesz predkosc spalania paliwa na AN zalezy tez od jego charakterystycznej cechy czyli przemiany fazowej..nastepuje swego rodzaju wykruszanie sie ostatniej wartstwy, tutaj cifanie moze sie wzmagac biorac pod uwage wlasnie te ceche, to moim zdaniem glowna przyczyna az tak wielkiego ciufniecia.
Ad 1. Nie zawsze zaleta. Co do endotermicznych sprecyzuję się wreszcie do końca. Przede wszystkim nie chodzi o egzo/endo rozkładu, ale calego procesu spalnaia. Endotermiczny proces czy dodatek to taki, który zastąpi proces bardziej ezotermiczny mniej egzotermicznym. Przykład
KClO3+Al+polimer --> proces egzo i szybki (duża gęstość energii)
KNO3+Al+polimer ---> proces mniej egzo, wolniejszy (mala gęstość energii)
Zwiększenie udzialu procesu drugiego zmniejszy egzotermiczność. KNO3 będzie dodatkiem endotermicznym
Ad 2. Ja się z tobą w pełni zgadzam. NC w kombinacji z AN tak! ale w kombinacji z NaNO3 i Al nie!
Ad 3. NC tworzy włókna jak każdy polimer. Ale też tworzy PLASTIZOLE (plastisol). Jest to hasło klucz, które polecam do przestudiowana, w ten sposób unikniesz mozołu suszenia ziaren i ryzyka ich pękania.
Wiesz, ze czyta To forum - nie podlizuj się, bo suchej nitki na tobie nie zostawi
Ad 4. Całkowicie się nie zgadzam, twoje słowa nie mają żadnego poparcia w praktyce. Ciufanie występuje w pliwach nadchloranowych, azotanowych i innych, które nawet nie stały obok AN - nie ma to nic do przemian fazowych w AN. Zmienność szybkosci spalania? A czymże ona mialaby być spowodowana, jeśli nie zmiennością ciśnienia. Nie mylmy skutku z przyczn ą.
Przemian fazowych AN nie da się powstrzymać, a jedynie podnieść ich temperaturę powyżej temperatury przechowywania. Ale nigdy powyżej temperatury spalania
a jakoś paliwa na AN dają radę
KClO3+Al+polimer --> proces egzo i szybki (duża gęstość energii)
KNO3+Al+polimer ---> proces mniej egzo, wolniejszy (mala gęstość energii)
Zwiększenie udzialu procesu drugiego zmniejszy egzotermiczność. KNO3 będzie dodatkiem endotermicznym
Ad 2. Ja się z tobą w pełni zgadzam. NC w kombinacji z AN tak! ale w kombinacji z NaNO3 i Al nie!
Ad 3. NC tworzy włókna jak każdy polimer. Ale też tworzy PLASTIZOLE (plastisol). Jest to hasło klucz, które polecam do przestudiowana, w ten sposób unikniesz mozołu suszenia ziaren i ryzyka ich pękania.
Wiesz, ze czyta To forum - nie podlizuj się, bo suchej nitki na tobie nie zostawi
Ad 4. Całkowicie się nie zgadzam, twoje słowa nie mają żadnego poparcia w praktyce. Ciufanie występuje w pliwach nadchloranowych, azotanowych i innych, które nawet nie stały obok AN - nie ma to nic do przemian fazowych w AN. Zmienność szybkosci spalania? A czymże ona mialaby być spowodowana, jeśli nie zmiennością ciśnienia. Nie mylmy skutku z przyczn ą.
Przemian fazowych AN nie da się powstrzymać, a jedynie podnieść ich temperaturę powyżej temperatury przechowywania. Ale nigdy powyżej temperatury spalania
a jakoś paliwa na AN dają radę