Автомобили, топлинни машини, алтернативни горива > Разлагане на водата
Налягането и водородно-кислородната смес
valex:
Ако имам имплозия за какво използване на чиста ННО в ДВГ говорим?
PyroVeso:
Колега Valex, естествено че с експлозия гори... най-малкото защото температурата на образуваната водна пара е над 3000'C в първоначалния момент. "Имплозия" може да се получи едва когато температурата на парата се понижи, примерно до стайна - в такъв случай ще имаме течна вода (при 1 атм.), чийто обем е хиляди пъти по-малък от обема на газообразните водород и кислород при същите условия. Но за такова охлаждане се изисква време, което колкото и да се стараем да съкратим (силноразвита охлаждаща повърхност с голям топлинен капацитет и ниска температура) пак е в порядъци по-дълго от времето за изгаряне (скоростта на детонация е километри в секунда, примерно 11, т.е. за един цилиндър с дължина на компресирания обем 10 см. времето за изгаряне ще е някъде ~10 микросекунди). За такова време е абсурдно да очакваме някакъв значителен топлообмен през стените на цилиндъра и буталото. По-скоро можем да говорим за адиабатно разширение, демек - експлозия :) .
Общо-взето процесът би протекъл така (в един двигател, който има за гориво само HHO): В ГМТ HHO се възпламенява, изгаря мигновено с образуването на водни пари с много висока температура и налягане в малък обем. Тези пари започват да се разширяват, извършвайки полезна работа върху буталото, като същевременно понижават температурата и налягането си. В един момент може да се получи така, че температурата и налягането да са се понижили до толкова, че обемът на водната пара да е станал по-малък от обема на първоначално всмукания (некомпресиран и при атмосферно налягане) HHO. Хубаво е този момент да съвпадне с момента, в който буталото е в ДМТ, понеже оттам-нататък следва "имплозията", която ще засмуче буталото обратно към ГМТ. Малко преди ГМТ очевидно налягането ще се изравни с атмосферното и в този момент трябва да се отвори изпускателния клапан, за да може охладената пара (или течната вода! :) ) да напусне цилиндъра.
Подобен двигател си го представям обаче много бавно-оборотен (за да може водната пара да се охлади до степен да засмуче буталото), с N на брой цилиндри (за да може всеки цилиндър да дава тяга в определен момент от бавния цикъл на охлаждането) и стените на цилиндрите да са някакви алуминиеви радиатори, та да става бързо отвеждане на топлината, ако искаме да се възползваме преимуществено от ефекта на имплозията.
valex:
Има логика!
http://www.youtube.com/watch?v=-iRHE-DzodU експлозия и имплозия на ННО :)
В първия случай май газа не е чист.
PyroVeso:
Сметката е много проста: 1 мол (6,022 . 1023 молекули) газообразно вещество при нормални условия (0'C и 1atm) заема обем точно 22,4 литра.
Реакцията на изгаряне на водорода е:
2H2 + O2 -> 2H2O
т.е.
2 мола водород + 1 мол кислород -> 2 мола вода
или
в началото: 3 мола газове (2 водород и 1 кислород) заемат обем 3 . 22,4 = 67,2 литра;
в края: 2 мола вода са 2 . 18 = 36 грама, или около 36 милилитра (0,036 литра)
намаляването на обема е 67,2 / 0,036 = 1867 пъти (над 3 порядъка...)
Според уравнението на идеалния газ P.V = n.R.T, в момента след изгарянето, налягането на парата е над 10 атмосфери...
Навигация
[0] Списък на темите
Премини на пълна версия