Механические свойства SOX и SH.

RadioactiveRainbow · 17.09.2010 03:34:27

Сабж, граждане. У кого-нибудь есть хоть какая-либо информация по механическим свойствам (предел прочности/текучести, модуль упругости) твердого водорода и твердого кислорода?
Или хотя бы идеи где можно их поискать....

dan14444 · 17.09.2010 06:03:23

Учитывая существование разных форм этой экзотики... Задачка не из простых. Покопайте NCBI, но вряд ли...

Nikola · 17.09.2010 11:49:35

книжечка такая есть - криокристаллы
ну а если совсем надо могу посмотреть некие идеальные значения, давайте температуру и давление
конечно это сильно от способа получения зависит, чаще всего это просто снег, если сильно надо то прессуют и отжигают. В любом случае это бяка с трещинами. Кристалл вырастить - большое достижение.

RadioactiveRainbow · 17.09.2010 14:34:01

Снег? То есть жидкий водород при аккуратном охлаждении в монолитную структуру типа водяного льда не замерзает?

Уровень давлений - единицы МПа. Температура - на несколько К ниже температуры кристаллизации водорода.

Это я вчера задумался подробнее над твердотопливным кислород-водородником - отсюда и вопрос.
То есть интересует прочность замороженной взвеси кислорода в водороде.

KBOB · 17.09.2010 12:05:52

Твердый кислород

http://www.youtube.com/watch?v=KACP8eH_GTU&feature=related

Судя по наличию 3-х кристаллических модификаций, будет очень склонен к растрескиванию.

RadioactiveRainbow · 18.09.2010 01:47:54

Спасибо огромное всем откликнувшимся!

Нда, мех свойства мягко говоря не обнадеживают.

Но все равно можно это топоиво юзать ) Главное разместить в емкости с выходом в напралении вектора ускорения, и в процессе изготовления, эксплуатации и хранения не гонять туда-сюда по температурам/состояниям. Тогда образование трещин можно миними зировать
Для ду верхних ступеней - аволне может быть полезен такий двигатель

Nikola · 18.09.2010 01:56:07

ЦитироватьСнег? То есть жидкий водород при аккуратном охлаждении в монолитную структуру типа водяного льда не замерзает?

А что водяной лед монолитен? Была книжечка "Наука о льде" там хорошо написано. Водяной лед (пусть -5С) течет, постоянно что-то куда-то дифундирует и тд и тп. Механические свойства весьма разнообразны в зависимости от предистории льда. С водородным еще хуже. Можно получить технологически некий водородный поликристаллический сросток. При хранении он (даже при 0К) будет жить, куда-то течь, где-то трескаться. Тут хороша аналогия с электропроводностью полупроводников - в зависимости от того кто, где и как их варил электрические свойства могут быть самые разные. Большой (килограммы) криокристалл всегда нестабилен - в криостатах температура всегда немного плавает, получается как с биообьектами - тресь и все... Прессованый снег более технологичен. В любом случае замороженное ТРТ - ерунда. Слишком сложно, а выгод практически нет.
ЗЫ: Я начальству с год мозг парю грант на исследования написать по включению в жидкий водород кластеров керосина или метана, можно бронированные кластеры кислорода подмешать - а в ответ тишина

и тихий шепот - Украiнi це непотрiбно

Nikola · 18.09.2010 02:04:32

Цитироватьв процессе изготовления, эксплуатации и хранения не гонять туда-сюда по температурам/состояниям

Я вообще не представляю как технически добиться одинаковой температуры во всем объеме криокристалла/поликристала, пусть объем кристалла в сотню литров, Т=10К.

zeaman · 18.09.2010 02:40:39

Цитировать
Цитироватьв процессе изготовления, эксплуатации и хранения не гонять туда-сюда по температурам/состояниям
Я вообще не представляю как технически добиться одинаковой температуры во всем объеме криокристалла/поликристала, пусть объем кристалла в сотню литров, Т=10К.

Замечательная фраза в этои статье:
Образцы отжигались при температурах 10-11 К.... :-)

KBOB · 18.09.2010 01:55:56

Цитировать
ЦитироватьСнег? То есть жидкий водород при аккуратном охлаждении в монолитную структуру типа водяного льда не замерзает?
А что водяной лед монолитен? Была книжечка "Наука о льде" там хорошо написано. Водяной лед (пусть -5С) течет, постоянно что-то куда-то дифундирует и тд и тп. Механические свойства весьма разнообразны в зависимости от предистории льда. С водородным еще хуже. Можно получить технологически некий водородный поликристаллический сросток. При хранении он (даже при 0К) будет жить, куда-то течь, где-то трескаться. Тут хороша аналогия с электропроводностью полупроводников - в зависимости от того кто, где и как их варил электрические свойства могут быть самые разные. Большой (килограммы) криокристалл всегда нестабилен - в криостатах температура всегда немного плавает, получается как с биообьектами - тресь и все... Прессованый снег более технологичен. В любом случае замороженное ТРТ - ерунда. Слишком сложно, а выгод практически нет.
ЗЫ: Я начальству с год мозг парю грант на исследования написать по включению в жидкий водород кластеров керосина или метана, можно бронированные кластеры кислорода подмешать - а в ответ тишина и тихий шепот - Украiнi це непотрiбно

Нашел перевод статьи из журнала "Физика горения и взрыва" за 1992г.
http://www.springerlink.com/content/k597274714137542/

Смесь твердого кислорода и жидкого водорода детонирует со скоростью > 4500 км/c, в слое толщиной от нескольких десятков микрон.

RadioactiveRainbow · 18.09.2010 09:27:58

Подразумевается, что такой состав может детонировать со скоростью 4,5 км/с в соответствующих условиях,
или что горение такого состава гарантированно переходит в детонацию?

Детонировать-то может практически любая энергетическая система, а может и гореть.
Если горение такой смеси легко переходит в детонацию - тогда да, облом в полный рост.
А если горение возможно - тогда можно подумать )

Сейчас времени нет - вечерком непременно почитаю. :roll:

KBOB · 18.09.2010 05:38:18

ЦитироватьПодразумевается, что такой состав может детонировать со скоростью 4,5 км/с в соответствующих условиях,
или что горение такого состава гарантированно переходит в детонацию?

Детонировать-то может практически любая энергетическая система, а может и гореть.
Если горение такой смеси легко переходит в детонацию - тогда да, облом в полный рост.
А если горение возможно - тогда можно подумать )

Сейчас времени нет - вечерком непременно почитаю. :roll:

Если детонация возможна в слое толщиной несколько десятков микрон, то перспестивы нет.

RadioactiveRainbow · 22.02.2011 08:40:30

ТТолщина детонации (дапамятовал за старостью лет как этот параметр нормально называется.. эх, а ведь экзамен сдавал всего год назад) - не показатель применимости топлива. Многие ТРТ имеют величину этого параметра несоизмеримо меньше характерной толщины свода, и ничего - летают.

Прочность такого топлива - да, никакая. Шашка только вкладная.

Посчитал на днях как оно получается. Коротко - перспектив нет. В среднем масса получается между классическим РДТТ и кислород-водородным ЖРД, размеры больше чем даже у жидкого. При равной дельта-V.

Очевидных преимуществ нет. Тема - мертворожденная.

mihalchuk · 22.02.2011 14:04:08

ИМХО, при запуске такого двигателя всё топливо потрескается. Предлагаю подумать над композитом - какие-нибудь волокна в замороженном кислороде. Кстати, не вижу смысла использовать твёрдый водород. Практически такой двигатель может использоваться на первых ступенях, где важны тяга и стоимость. Рекомендую метан.

KBOB · 22.02.2011 12:37:50

ЦитироватьOver 80 successful hot firing tests have been performed with various propellant combinations in ORBITEC's "workhorse" Mark II cryogenic hybrid rocket engine, including: SOX/GH2, SH2/GOX, SCO/GOX, SCH4/GOX, SCH4/Al/GOX, SC2H2/GOX, SC2H4/GOX and SC7H8/GOX.

:shock: :shock: :shock:
http://www.orbitec.com/documents/ACHRE_2006.pdf

Особенно понравилась пара твердый ацетилен - кислород.

Nikola · 23.02.2011 00:45:56

ЦитироватьЕсли детонация возможна в слое толщиной несколько десятков микрон, то перспестивы нет.

Ну несовсем, есть системы (углеводород-хлор, например) которые при низких температурах детонируют даже от сотрясений (правда сильных) а при высоких температурах реагируют не особо бурно.

ЦитироватьПредлагаю подумать над композитом - какие-нибудь волокна в замороженном кислороде. Кстати, не вижу смысла использовать твёрдый водород. Практически такой двигатель может использоваться на первых ступенях, где важны тяга и стоимость. Рекомендую метан.

Твердый водород - зыбкая, мягкая, нестабильная субстанция. Грубо говоря это НЕ ЛЕД :!: :!: :!:. Волокна всего лишь стабилизация поверхностными силами, ну и механические свойства, конечно.
Можно сделать красивее: сопло дает кластеры кислорода, одеваем их в мономолекулярную броню, пусть из воды, и все это добро мешаем с метаном или другим углеводородом. Надо - заморозим, или оставим суспензией. В этом случае можно за счет развитой поверхности кластера можно застабилизировать озон, к примеру, или какую-нибуть пакость вроде НxОy. Производительность подобной системы велика, энергозатраты сравнительно минимальны. Механически разломать кластер в 10тыс атомов (к примеру) невозможно.

ЦитироватьОсобенно понравилась пара твердый ацетилен - кислород.

Твердый ацетилен - редкостная пакость, типа жидкого озона. Отчего взрывается - непонятно. Но взрывается регулярно. И кто его додумался использовать?