Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Разложение впв катализатором
Самое активное разложение производится катализаторами. Катализатором является химическое вещество, которое увеличивает скорость реакции, но не входит в состав продуктов реакции. В начале реакции катализатор реагирует с исходным веществом, а в конце промежуточный результат расщепляется на продукт реакции и исходный катализатор. При этом катализатор работает как внешнее химическое возбуждение. Этот процесс называется «каталическим разложением». Пероксид водорода разлагают самые различные вещества, в частности, многие металлы (например, хром, марганец, железо, медь, серебро, платина, свинец и их сплавы), органические материалы (каучук, дерево, кожа, белки, углеводы, аминокислоты) и другие. На практике обычно применяются катализаторы, включающие в себя оксид марганца (IV) (MnO2) или серебро (Ag). За рубежом чаще используется серебряная сетка, а в России — гранулы перманганата калия (KMnO4). Химические реакции с их использованием приведены ниже: - При использовании Ag: Ag + H2O2 → Ag + H2O + 0,5·O2 + Q - При использовании KMnO4: KMnO4 + 0,5·H2O2 → MnO2 + KOH + O2 + Q MnO2 + H2O2 → MnO2 + H2O + 0,5·O2 + Q Необходимо отметить, что перманганат калия KMnO4 часто называют катализатором, но это не так. Он химически реагирует с пероксидом водорода, превращаясь в оксид марганца (IV) (MnO2), при этом его количество уменьшается. А вот полученный MnO2 уже действительно является катализатором, в реакции разложения пероксида водорода он не расходуется. Но в общем процессе он всё же обычно теряется, т. к. при температуре свыше 808 К он плавится, а температура разложения высококонцентрированных растворов пероксида водорода (св. 85%) превышает это значение. Таблица 7.1. Температуры плавления
Несмотря на то, что перманганат калия при реакции расходуется, что ограничивает время его работоспособности, он широко используется в случаях, когда необходимо активное разложение пероксида водорода. Необходимо рассмотреть применение катализатора для двух случаев. Первый — при использовании ВПВ как монотоплива для двигателя или энергоустановки. Тогда катализатор должен сохранять свои свойства на протяжении всего времени работы агрегата. Второй — когда ВПВ используют в паре с горючем. В этом случае уместно рассматривать катализатор как инициатор процесса горения. Впоследствии в силу естественного уноса каталитического материала роль самого пакета катализатора теряется. Основным источником разложения ВПВ становятся продукты сгорания топливной пары, которые смешиваются с факелом распыла пероксида в результате обратных токов и течений в КС.
Масса катализаторного пакета выбирается исходя из условия: на разложение 3 г окислителя в секунду требуется 1 г катализатора. Термодинамический расчет Проведены термодинамические расчеты влияния концентрации пероксида водорода на удельный импульс и температуру в камере сгорания. Концентрация ВПВ сильно влияет на температуру в КС и в критическом сечении и на удельный импульс двигателя. При выбранной концентрации ВПВ 85% для стехиометрического соотношения компонентов в КС и полном сгорании топлива максимальный удельный пустотный импульс составит 2450 м/c, расчетный удельный импульс 2150 м/c, максимальная температура в КС составит 2600 К. Максимальная температура газа для выбранной концентрации ВПВ более, чем на 1500 К превышает рабочую температуру материала (1100…1200 К). Это означает, что требуется отдельная защита стенки КС от перегрева. Т. к. предстоит защищать КС завесным охлаждением, то значения удельного импульса и температуры будут меньше. Для более точного решения проведены расчеты перемешивания завесного охлаждения с ядром потока. Рис. 8.1. Влияние концентрации пероксида водорода на пустотный удельный импульс. Рис. 8.2. Влияние концентрации пероксида водорода на расчетный удельный импульс. Рис. 8.3. Влияние концентрации пероксида водорода на температуру в камере сгорания. Проведены расчеты влияния давления в КС на характеристики двигателя и рабочего газа. Условия расчета – условия работы двигателя. Рис. 8.4. Зависимость температуры в КС от давления и коэффициента избытка окислителя. Рис. 8.5. Зависимость температуры в критическом сечении от давления и коэффициента избытка окислителя. Рис. 8.6. Зависимость температуры на срезе сопла от давления и коэффициента избытка окислителя. Рис. 8.7. Зависимость удельного импульса от давления и коэффициента избытка окислителя.
Расчеты показывают, что давление в КС несильно влияет на температуру и удельный импульс.
|
||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-01-26; просмотров: 207; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.137.161.251 (0.006 с.) |