Адиабатноое сжатие перекиси водорода

[Toolinvent]

Вспомним что перекись бывает и восстановителем, и способна окислятся двуокисью азота.

Может она окисляется ещё и монооксидом азота?

 

Если без воды - то ВВ!   Вы сначала кубик в тонкостенной посудинке смесите и марганцовкой или ляписом припудрите.

Уважаемый МкасимО.

Если эквимолярная по горению или иная смесь перекиси и спирта взрывчатая при близких к 100% по чистоте исходных компонентов разбавлена инертным веществом-смесь станет НЕ взрывчаткой по 2 или более механизмам: теплоёмкость инертного вещества "съедает" энергию около точки активации и это не даёт волне реакции горения идти дальше. Или инертное вещество участвует в реакциях, гасящих радикалы в районе точки инициации, а продукты гашения радикальных реакций рекомбинируют до исходного нейтрального вещества. Эти варианты чётко различаются по спектру продуктов распада горючего и окислителя в случае длительных попыток поджечь смесь разными способами-искрой, УФ, катализатором, нагревом, иначе. Только это наиболее наглядно для 4 и более углеродных цепочек в молекулах горючего.

Сегодня поэкспериментировал с разными пропорциями перекись/вода/этиловый спирт. В общем результаты радуют. При добавлении в 50% перекись больше 12-15% спирта получается хороший такой источник парогаза. Состав кипит при 76С. При поджигании паров спирта кипение довольно интенсивное. И во время горения слышны хлопки. Довольно отчетливо. С маленькими всполохами пламени.  Видимо перекись все-таки разлагается. Причем температура самого раствора 76С во время горения. Судя по всему капли перекиси попадают в пламя и разлагаются в нем. В любом случае раствор кипит уже при 76С и это очень круто. Получается мои капельки внутри цилиндра разлетятся на ура при сжатии и практически мгновенно испарятся.

А как нагреть эту смесь до детонации? По идее температура воспламенения спирта 360 С, но это на воздухе верно? В кислороде оно наверное ниже, а в перекиси было бы еще ниже. Но кипение сразу снижает температуру раствора и не дает ей повысится пока весь спирт не выкипит. Наверное нужно нагревать в зарытом тигле, но как это делается?

Здравствуйте господин Крутиёв Сергей.

Ваш вопрос про спирт-перекись, однозначно важен для понимания/изучения теории. Тем более что по сути в открытой печати маловато работ с примерно 1935-х годов про кинетику и нюансы радикальных процессов-или всё секретно-ракетно или так сложно, что почти никто почти ничего не понял до сих пор. Именно к изучению таких вещей и нужен пусть даже одноцилиндровый мотор-стенд у которого коленвал приводится во вращение частотно-регулируемым двигателем, например 4полюсным стандартным 65 или 90 киловаттным от трамвая - именно мотор постоянного тока с как можно большим числом полюсов для уменьшения крутильных колебаний а трамвайный комплект легко доступен, проверен,предсказуем, да это ближе к 4-5 млн рублей только за "железо". А в цилиндре и быстродействующие датчики температуры и давления чтобы с 20-30 микросекундным инкрементом управлять электромотором, ну и измерение взятого объёма воздуха, точные с нужной эпюрой 2-3 инжектора, в стенке цилиндла несколько " окошек" из плавленной окиси алюминия (сапфир) для оптических наблюдений и измерений, осциллоскоп на десяток или более каналов для регистрации и фурье-анализа. Запас мощности электромотора тут будет решающей важности фактор-трамвайный мотор может и как тормоз работать-вопрос только в настройке/прошивке частотника им управляющего. И как один из датчиков-вывести на осциллограф величины тока и напряжения двигателя.

Хотя если этот стенд делать как Вы говорили ранее-двухколенвальным - с двумя оппозитными поршнями от двух независимых электромоторов с разным но синхронным алгоритмом управления-для управления давлением в момент сгорания-интуитивно ожидаю обнаружения множества ещё не познанных нюансов горения.

Уважаемый господин Крутиёв Сергей.

Ещё раз прошу Вас простить меня за недостаточно чёткое изложение в предыдущих моих текстах того, что если Вы идете экологичный судовой дизель, то гораздо более строгим и тяжёлым для внедрения Ваших результатов препятствием станут:

1-особенности "природы человека как информационной системы", например лень беспечность болезни жадность амбиции и многие другие.

2-чтобы что-то новое внедрили-новое должно приносить постоянную прибыль или экономию раза в два три больше чем старое. Или нужен будет некий источник денег- на что будут внедрять новое. Это при условии, что экономика грузового флота и так "ужата" до предела. На внедрение нового судно надо на много недель снять с линии (упущенная прибыль), поставить в док или ремзавод (плата за стоянку и обслуживание на стоянке), снять старое и купить привезти смонтировать отрегулировать новое (плата за саму модернизацию)-это минимальные прямые потери денег для судовладельца-а как их возмещать??? Если новое сразу строить в новом судне-тоже плата за перепроектирование судна, плата за аппаратное и программное согласование нового с другими системами судна, плата за регулировки и испытания, плата за обучение экипажей и береговых команд, плата за изготовление нового как серии изделий и запчастей к ним и многое другое. Это новое-что угодно вообще-хоть машина, хоть антенна связи, хоть оборудование гальюнов, хоть светильник над рабочим столом штурмана. Этот список экономических вопросов Вам зададут одинаково так же как и всем инноваторам, изобретателями.

Поэтому или перестаньте мучать себя мечтами о практическом применении Ваших результатов или всегда все Ваши цели и задачи пропускайте через фильтр "если я достигнув желаемый результат,то как/когда/почему за это захотят заплатить судовладельца?" Пусть заплатить через патентные права или иначе не напрямую, но заплатить. Если вы кристально чётко представляете как когда и из кого будут деньги на Ваши результаты, буквально-как программа в компьютере ясная и однозначная, только тогда приступайте к поиску. Моряки весьма словоохотливы-спрашивайте их про детали, нюансы экономики, работы руками и прочее-на 30-40 Ваших писем с вопросами найдётся один толковый и подробный собеседник, плюс книги по жизни флота вообще-про практику. Когда уясните себе набор требований в челом - увидите Ваш экологичный дизель-каким он должен стать. Именно от особенностей природы человека и от особенностей экономики судоходства и надо "плясать как от печки". Ну не знает этот набор требований адмирал или береговой бухгалтер порта/завода, как на знает все требования капитан или ботсман или моторист или проектировщик дизелей вообще (которому сказали оморячить его сухопутный дизель). Вам, Сергей, придётся провести именно научный поиск и систематизацию требований с учётом их важности, а уже внутри этой "рамки" разместить Вашу блистательную и совершенную картину маслом.

[Сергей Крутиёв]

Здравствуйте господин Крутиёв Сергей.

Ваш вопрос про спирт-перекись, однозначно важен для понимания/изучения теории. Тем более что по сути в открытой печати маловато работ с примерно 1935-х годов про кинетику и нюансы радикальных процессов-или всё секретно-ракетно или так сложно, что почти никто почти ничего не понял до сих пор. Именно к изучению таких вещей и нужен пусть даже одноцилиндровый мотор-стенд у которого коленвал приводится во вращение частотно-регулируемым двигателем, например 4полюсным стандартным 65 или 90 киловаттным от трамвая - именно мотор постоянного тока с как можно большим числом полюсов для уменьшения крутильных колебаний а трамвайный комплект легко доступен, проверен,предсказуем, да это ближе к 4-5 млн рублей только за "железо". А в цилиндре и быстродействующие датчики температуры и давления чтобы с 20-30 микросекундным инкрементом управлять электромотором, ну и измерение взятого объёма воздуха, точные с нужной эпюрой 2-3 инжектора, в стенке цилиндла несколько " окошек" из плавленной окиси алюминия (сапфир) для оптических наблюдений и измерений, осциллоскоп на десяток или более каналов для регистрации и фурье-анализа. Запас мощности электромотора тут будет решающей важности фактор-трамвайный мотор может и как тормоз работать-вопрос только в настройке/прошивке частотника им управляющего. И как один из датчиков-вывести на осциллограф величины тока и напряжения двигателя.

Хотя если этот стенд делать как Вы говорили ранее-двухколенвальным - с двумя оппозитными поршнями от двух независимых электромоторов с разным но синхронным алгоритмом управления-для управления давлением в момент сгорания-интуитивно ожидаю обнаружения множества ещё не познанных нюансов горения.

Создание такого стенда было бы прекрасным. По сути его можно сделать универсальным. с изменяемой степенью сжатия, шатунным отношением... Да много с чем. 

Покамест мне нужно хотя бы закрытый тигель с окошком, чтобы просто экспериментально оставить в нем капельку и сжать ёё. И посмотреть что из этого выйдет.

[Toolinvent]

Здравствуйте господин Крутиёв Сергей.

Про стенд-тигель я думал и самое лучшее как идея такое: взять авиамодельный поршневой двигатель, закрепить его на крепкой станине чтобы получить один вал с электродрелью или электрошуруповёртом или элкетрогайковёртом. Выбор - чтобы поршневой мотор по номинальной мощности был слабее раз так в 15 или более. Поршневой будет стоить в районе 5-8 т.р., шуруповёрт порядка 4-9 т.р., можно за 1-3 т.р. взять в ремонтной мастерской блок из двигателя, редуктора и патрона от любого шуруповёрта с электротормозом, это как на авторазборке запчасти купить. Более дорогие изделия допустимы, это зависит от требуемых переделок поршневого мотора в тигель-об этом далеко ниже.

Оснастить поршневой мотор нужной системой подачи "топлива". На вал между поршневым и электромоторами поставить диск с нужного размера вырезами в качестве части энкодера. Простейший оптическийи датчик на прерывание луча ставим на стойке-напротив вырезов в диске, а угловое положение и ширина вырезов в диске согласно задаче опытов. Энкодер-дисков и датчиков может быть несколько-зависит от задачи опыта. Цена датчика около 200-300 руб.

Удобны но слабоваты по мощности шуруповёрты Макита на 12-18 вольт-у них есть встроенный механический тормоз вала с патроном, если выбрать 12 или 18 вольтный и сделать питание от одной батареи или пары автомобильных стартёрных батарей и поддержка от сети 220В через пускозарядное устройство любой мощности, то даже негодные для автомобиля но просто более менее рабочие батареи дадут что требуется. Из практики-даже 14 вольтный шуруповёрт легко держит 1-3 минуты работы от 24 вольтного источника, только сильно греется "курок"-блок регулятора скорости вращения. Аккумуляторы порядка 2000руб самые дешёвые подойдут, пускозарядное самое дешёвое около 1000р.

Далее делается самодельный регулятор скорости с вводом сигнала от датчика углового положения и тумблером для его ввода/исключения в работу, кнопками пуск-стоп, точным резистором регулировки скорости и возможными многими другими дополнениями-нет предела совершенству. Этот регулятор минимум 1000рублей стоить будет в январе 2018. Схем масса, выбор комплектации огромен, любые Ваши запросы могут быть реализованы, главное при консультации со специалистами/разработчиками сразу оговорить ВСЕ требования к регулятру. Легко возможен и стабилизатор скорости вращения, подстраивающийся под произвольно меняющееся механическое сопротивление-добавил диск с нужным набором вырезов и несколькими датчиками для более точного мгновенного измерения скорости вращения и любая из сотен типовых схем такого поддерживающего стабилизатора к Вашим услугам.

Переделка цилиндра в стенд-самая не типовая часть работы-сильно зависит от выбранного поршневого двигателя и что как смотреть надо. Если нужно просто "брутто-продукт" изучить - понадобится только степень сжатия подобрать кольцами или вкладышами, их любой знакомый токарь сделает "за пятихатку". При этом калильную свечу двигателя заменяем на винт с фиксацией от самовыкручивания при работе и к выпускной системе присоединяет сборник продукта с охлаждением, вакуум насосом и прочими изделиями. Ну хоть пылесос с простейшим лепестком-клапаном на пружине для стабилизации разряжения методом забора воздуха из комнаты во всасывающий тракт пылесоса. Для тарировки пылесоса или вакуум насоса нужен U-образный самодельный водяной измеритель перепада давления из трубки прозрачной высотой около 2 метров, цена ну сто рублей с шкалой на доске.

Если делать голову цилиндра с окошком для наблюдения-потребуется серьёзная и Ваша как проектировщика работа и токаря+фрезеровщика. Наилучший материал окон - сапфир-плавленная окись алюминия. Сапфир должен быть толстым, такой очень сложно найти, а вот при поиске очень легко привлечь внимание фсбшников, ведь нужной Вам толщины сапфир-материал бронестёкол и ряда других чисто оборонительных изделий, а в России право на защиту есть только у властей и погонов, поэтому Вашу науку запретят. То есть Вам никто не скажет какие материалы на самом деле типа стратегические и почему-то запрещены внутри России к свободной покупке гражданами (хотя весь остальной Мир кроме Северной Кореи разрешает их для всех граждан), поэтому пусть Ваш институтский начальник официально всё выспрашивает и закупает сколько надо. А то Вас запретят к любой работе в Науке вообще-с этого/нынешнего места выгонят и в любую другую лабу не возьмут даже полы/посуду мыть, типа в пособники террористов запишут и это будет пожизненно. Это я предельно серьёзно на основе и моего и ряда других людей опыта говорю. А вторым по хорошести материалом является кварц-плавленная кристаллическая окись кремния, но она быстро вжигается каплями и мутнеет-часто менять придётся. И тоже нужная толщина-ограниченной продажи материал. Окно из толстого оконного стекла рассыплется за секунды/минуты работы а его частая замена сильно повлияет на точность измерения. Набрать окно из тонких слоёв можно только применив эпоксидку для склеивания слоёв, что трудоёмко и теплопроводность и прозрачность эпоксидки крайне плохие для Ваших задач. Тем более что окон нужно два или более. Если у Вас есть свободный доступ к вертикальному фрезерному станку и много толстого оргстекла - можно делать головы цилиндров из него-на 5-10 секунд работы хватит, для целого ряда видов топлив и окислителей оргстекло критически испортит результат опыта как и иные прозрачные полимеры вместо оргстекла-независимо от применения вкладышей-чашек с испытуемым веществом.

Использовать для окон части водомерных стёкол паровых котлов и стёкол дверей печек/каминов/топок даст по долговечности результат между оконным стеклом и кварцем, но при умелых руках для отрезания стёкол это самое доступное и долговечные из того что Вам доступно как частному лицу, да и цена в пределах 4000 рублей за лист 1х1 метр нужной толщины-считай копейки, плюс сам завод изготовитель стёкла на заказ может нарезать если договоритесь. Больше минуты такой фрагмент вряд ли будет стоять-вжигание или треснет. Хотя и сапфир дольше получаса тоже редко когда стоял в дизелях-если верить описаниям свидетелей.

Конечно желательна скоростная видеокамера и при наличии пары окон-спектрофотометр с должным быстродействием, выход завести на осциллограф к ноутбуку с числом каналов по числу датчиков на нужную длину волны. Самому купить осциллограф на 4-8 каналов на более 4 мегагерц, это самый примитивный и здесь этого хватит, стоит порядка 8-15 т.р., светоизлучающий диод с нужной длиной волны и диод фотоприёмник подключить и настроить даже Ваша жена самостоятельно. Если спектры мерить точно-нужна будет лампа накаливания яркая и оптика фокусирующая и после прохождения цилиндра луч или через точные интерференционные фильтры или после дифракционной решётки на фоторезистор как датчик для осциллографа. А для скорости процессов в пределах 1500 об/минута надо очень большую яркость света дать-в самодельное фотометре потери более 80-90% до датчика плюс нужен запас яркости света "на размазывание энергии света во времени" т.к. скорости процессов большие-готовьтесь к мегагерцным порядкам и всем их особенностям и в электрических и в оптических цепях. То есть нужны десятки ватт света на квадратный миллиметр на входе в окно цилиндра или ещё больше, хорошо хоть луч может быть конусным.

Если делать датчик электропроводности - это готовая искровая свеча зажигания по принципу, только положение "вилки" согласно задаче данного эксперимента и питание через резистор нужным напряжением а от датчика точного углового положения вала - вторая координата на вход осциллографа. И если сделать нужную эпюру напряжения зондирования-можно получить интересные и для науки и для практической регулировки дизелей фигуры Лиссажу-Крутиёва, только такой источник напряжения должен иметь 90%ный инкремент порядка 10 мегагерц или больше. Что около 5-12 т.р. за источник мощностью полватта, управляемый компьютером. Поскольку осциллограф многоканальный-везде делать один датчик-один вход осциллографа, а далее программно считать на компе в каком нибудь Вэйвлабе.

Ещё важна возможность разворачивать раму с обеими моторами и цилиндром вверх и цилиндром вбок и цилиндром вниз на нужные углы-и спектрофотометр удобнее ставить и каплю вещества на стенку цилиндрва вручную нанести и трубки питания/выхлопа сделать прямыми чтобы уменьшить гидродинамическое сопротивление линий и ряд других выгод от поворотной рамы.

В общих чертах так с микростендом, спрашивайте если что.

[Сергей Крутиёв]

Я уже думал на эту темы. Было решено взять за основу двигатель от бннзокосилки.

Здравствуйте господин Крутиёв Сергей.

Про стенд-тигель я думал и самое лучшее как идея такое: взять авиамодельный поршневой двигатель, закрепить его на крепкой станине чтобы получить один вал с электродрелью или электрошуруповёртом или элкетрогайковёртом. Выбор - чтобы поршневой мотор по номинальной мощности был слабее раз так в 15 или более. Поршневой будет стоить в районе 5-8 т.р., шуруповёрт порядка 4-9 т.р., можно за 1-3 т.р. взять в ремонтной мастерской блок из двигателя, редуктора и патрона от любого шуруповёрта с электротормозом, это как на авторазборке запчасти купить. Более дорогие изделия допустимы, это зависит от требуемых переделок поршневого мотора в тигель-об этом далеко ниже.

Оснастить поршневой мотор нужной системой подачи "топлива". На вал между поршневым и электромоторами поставить диск с нужного размера вырезами в качестве части энкодера. Простейший оптическийи датчик на прерывание луча ставим на стойке-напротив вырезов в диске, а угловое положение и ширина вырезов в диске согласно задаче опытов. Энкодер-дисков и датчиков может быть несколько-зависит от задачи опыта. Цена датчика около 200-300 руб.

Удобны но слабоваты по мощности шуруповёрты Макита на 12-18 вольт-у них есть встроенный механический тормоз вала с патроном, если выбрать 12 или 18 вольтный и сделать питание от одной батареи или пары автомобильных стартёрных батарей и поддержка от сети 220В через пускозарядное устройство любой мощности, то даже негодные для автомобиля но просто более менее рабочие батареи дадут что требуется. Из практики-даже 14 вольтный шуруповёрт легко держит 1-3 минуты работы от 24 вольтного источника, только сильно греется "курок"-блок регулятора скорости вращения. Аккумуляторы порядка 2000руб самые дешёвые подойдут, пускозарядное самое дешёвое около 1000р.

Далее делается самодельный регулятор скорости с вводом сигнала от датчика углового положения и тумблером для его ввода/исключения в работу, кнопками пуск-стоп, точным резистором регулировки скорости и возможными многими другими дополнениями-нет предела совершенству. Этот регулятор минимум 1000рублей стоить будет в январе 2018. Схем масса, выбор комплектации огромен, любые Ваши запросы могут быть реализованы, главное при консультации со специалистами/разработчиками сразу оговорить ВСЕ требования к регулятру. Легко возможен и стабилизатор скорости вращения, подстраивающийся под произвольно меняющееся механическое сопротивление-добавил диск с нужным набором вырезов и несколькими датчиками для более точного мгновенного измерения скорости вращения и любая из сотен типовых схем такого поддерживающего стабилизатора к Вашим услугам.

Переделка цилиндра в стенд-самая не типовая часть работы-сильно зависит от выбранного поршневого двигателя и что как смотреть надо. Если нужно просто "брутто-продукт" изучить - понадобится только степень сжатия подобрать кольцами или вкладышами, их любой знакомый токарь сделает "за пятихатку". При этом калильную свечу двигателя заменяем на винт с фиксацией от самовыкручивания при работе и к выпускной системе присоединяет сборник продукта с охлаждением, вакуум насосом и прочими изделиями. Ну хоть пылесос с простейшим лепестком-клапаном на пружине для стабилизации разряжения методом забора воздуха из комнаты во всасывающий тракт пылесоса. Для тарировки пылесоса или вакуум насоса нужен U-образный самодельный водяной измеритель перепада давления из трубки прозрачной высотой около 2 метров, цена ну сто рублей с шкалой на доске.

Если делать голову цилиндра с окошком для наблюдения-потребуется серьёзная и Ваша как проектировщика работа и токаря+фрезеровщика. Наилучший материал окон - сапфир-плавленная окись алюминия. Сапфир должен быть толстым, такой очень сложно найти, а вот при поиске очень легко привлечь внимание фсбшников, ведь нужной Вам толщины сапфир-материал бронестёкол и ряда других чисто оборонительных изделий, а в России право на защиту есть только у властей и погонов, поэтому Вашу науку запретят. То есть Вам никто не скажет какие материалы на самом деле типа стратегические и почему-то запрещены внутри России к свободной покупке гражданами (хотя весь остальной Мир кроме Северной Кореи разрешает их для всех граждан), поэтому пусть Ваш институтский начальник официально всё выспрашивает и закупает сколько надо. А то Вас запретят к любой работе в Науке вообще-с этого/нынешнего места выгонят и в любую другую лабу не возьмут даже полы/посуду мыть, типа в пособники террористов запишут и это будет пожизненно. Это я предельно серьёзно на основе и моего и ряда других людей опыта говорю. А вторым по хорошести материалом является кварц-плавленная кристаллическая окись кремния, но она быстро вжигается каплями и мутнеет-часто менять придётся. И тоже нужная толщина-ограниченной продажи материал. Окно из толстого оконного стекла рассыплется за секунды/минуты работы а его частая замена сильно повлияет на точность измерения. Набрать окно из тонких слоёв можно только применив эпоксидку для склеивания слоёв, что трудоёмко и теплопроводность и прозрачность эпоксидки крайне плохие для Ваших задач. Тем более что окон нужно два или более. Если у Вас есть свободный доступ к вертикальному фрезерному станку и много толстого оргстекла - можно делать головы цилиндров из него-на 5-10 секунд работы хватит, для целого ряда видов топлив и окислителей оргстекло критически испортит результат опыта как и иные прозрачные полимеры вместо оргстекла-независимо от применения вкладышей-чашек с испытуемым веществом.

Использовать для окон части водомерных стёкол паровых котлов и стёкол дверей печек/каминов/топок даст по долговечности результат между оконным стеклом и кварцем, но при умелых руках для отрезания стёкол это самое доступное и долговечные из того что Вам доступно как частному лицу, да и цена в пределах 4000 рублей за лист 1х1 метр нужной толщины-считай копейки, плюс сам завод изготовитель стёкла на заказ может нарезать если договоритесь. Больше минуты такой фрагмент вряд ли будет стоять-вжигание или треснет. Хотя и сапфир дольше получаса тоже редко когда стоял в дизелях-если верить описаниям свидетелей.

Конечно желательна скоростная видеокамера и при наличии пары окон-спектрофотометр с должным быстродействием, выход завести на осциллограф к ноутбуку с числом каналов по числу датчиков на нужную длину волны. Самому купить осциллограф на 4-8 каналов на более 4 мегагерц, это самый примитивный и здесь этого хватит, стоит порядка 8-15 т.р., светоизлучающий диод с нужной длиной волны и диод фотоприёмник подключить и настроить даже Ваша жена самостоятельно. Если спектры мерить точно-нужна будет лампа накаливания яркая и оптика фокусирующая и после прохождения цилиндра луч или через точные интерференционные фильтры или после дифракционной решётки на фоторезистор как датчик для осциллографа. А для скорости процессов в пределах 1500 об/минута надо очень большую яркость света дать-в самодельное фотометре потери более 80-90% до датчика плюс нужен запас яркости света "на размазывание энергии света во времени" т.к. скорости процессов большие-готовьтесь к мегагерцным порядкам и всем их особенностям и в электрических и в оптических цепях. То есть нужны десятки ватт света на квадратный миллиметр на входе в окно цилиндра или ещё больше, хорошо хоть луч может быть конусным.

Если делать датчик электропроводности - это готовая искровая свеча зажигания по принципу, только положение "вилки" согласно задаче данного эксперимента и питание через резистор нужным напряжением а от датчика точного углового положения вала - вторая координата на вход осциллографа. И если сделать нужную эпюру напряжения зондирования-можно получить интересные и для науки и для практической регулировки дизелей фигуры Лиссажу-Крутиёва, только такой источник напряжения должен иметь 90%ный инкремент порядка 10 мегагерц или больше. Что около 5-12 т.р. за источник мощностью полватта, управляемый компьютером. Поскольку осциллограф многоканальный-везде делать один датчик-один вход осциллографа, а далее программно считать на компе в каком нибудь Вэйвлабе.

Ещё важна возможность разворачивать раму с обеими моторами и цилиндром вверх и цилиндром вбок и цилиндром вниз на нужные углы-и спектрофотометр удобнее ставить и каплю вещества на стенку цилиндрва вручную нанести и трубки питания/выхлопа сделать прямыми чтобы уменьшить гидродинамическое сопротивление линий и ряд других выгод от поворотной рамы.

В общих чертах так с микростендом, спрашивайте если что.

Спасибо за развернутый ответ. Сейчас готовлюсь к конференции. Через пару недель начнут.

[Сергей Крутиёв]

Провел еще один опыт. Добавлял к 50% р-ру перекиси 2,4,6,8,15% спирта. Раствор кипит при 74С. Мой расчет был на то что: 

 

Во-первых капля раствора "закипит" и мельче распылится в турбулентном потоке внутри цилиндра во время сжатия.

 

Во-вторых Спирт вспыхивает при температуре 363 С. Это примерно за 60 градусов до ВМТ, конкретно на моем двигателе. Тем более это уже не жидкость, а газ, т.к. темпераура кипения спирта 76С. Я рассчитывал что все это вспыхнет до того как начнется подача топлива. То есть спирт сожрал всю перекись и у нас остался парогаз. 

 

Выкладывать в принципе нечего. Никакой разницы между чистой перекисью и растворами с разным % спирта. Токсичность та же самая. Кроме 15% это уже перебор т.к. при 15% сильно растет максимальное давление в цилиндре. Обороты чуть подпрыгнули, но регулятор их убавил, уменьшив подачу топлива. Я не замерял, но думаю тут 100% корреляция по количеству Джоуль от сгорания спирта. Добавка спирта в раствор перекиси никак не влияет на токсичность отработавших газов. 

 

Я думаю отсюда можно сделать вывод, что перекись все-таки разлагается в цилиндре до начала горения и никакие радикальные О не прерывают цепочек реакций образования НОКС. Все дело именно в увеличении теплоемкости рабочего тела и снижения температуры реакции. А также в разбавлении концентрации азота и кислорода молекулами воды, от чего количество эффективных соударений падает. 

Изменено 18 Января, 2018 в 16:08 пользователем Сергей Крутиёв

[Toolinvent]

Здравствуйте уважаемый Крутиёв Сергей.

Простите что ранее несколько "растёкся мыслию по древу" и мутно изложил ещё одну важную вещь: в практике нужны в первую очередь крутящий момент, обороты в максимально широком диапазоне и максимальный КПД в этом же диапазоне. Ради них простят и/или очистят выхлоп и синтетическое топливо и прочее сделают.

Рудольф Оттович Дизель создавал его мотор под такой набор требований: максимальная "всеядность" двигателя который компактнее и легче чем паропоршневой комплект (котлы, машина или турбина, системы их обеспечения, прочее), достаточно низкооборотный чтобы быть сделанным по простым технологиям из простых материалов, т.е. массовым. Не было желания про экологию и про большой КПД на малых оборотах, было пожелание а не категорическое требование широкого диапазона оборотов работоспособности. Не было требования лёгкий пуск в любой мороз и живучесть в запылённом воздухе и ряда других важных. Семья Дизелей была олигархами-подонками-отморозками-беспредельщиками а Рудольф против традиций семьи последовал идеологии Науки чтобы обессмертить его имя как Человека а не как акулы капитализма.

Этим Р.О.Дизель высоко установил планку, но это высота преодолима! Ведь все дополнения к дизелю-следствие набора изначальных требований. И неэкологичность дизелей тоже из 2 частей-плохое сгорание и "сера" в топливе. "Серу" и минеральные частицы надо убирать или из топлива или из выхлопных газов. Плохая полнота сгорания топлива-следствие физики/химии работы как конструктивного принципа с поршнями. У газовых турбин вне очень узкого диапазона оборотов с максимальным КПД недожог топлива ещё больший чем у дизелей. Это я общшеизвестное повторил.

Я реально считаю, что Вы сможете придумать такую механику/физику двигателя, которая объединит достоинства паровой машины тройного расширения и дизеля при КПД порядка 40-50% на всех оборотах и с максимальной полнотой сжигания топлива. Я не знаю что это должен быть за двигатель, может даже не ротор-мотор и не поршневой и не турбинный а какой-то "четвёртый" принцип. Вам, господин Крутиёв опыты с перекисью и спиртом, иными сочетаниями горючее-окислитель однозначно помогут на этом пути. Поэтому я и говорю что мощь электромотора стенда должна быть раз в 12-15 больше номинальной мощи поршневого мотора в котором пойдёт опыт-тогда силы электромотора хватит для мгновенного останова и для ведения поршня в любом направлении с нужной ЛИНЕЙНОЙ скоростью. "Частотник" питающий электромотор придётся собрать силами толковых электронщиков, в т.ч. методом переделки из готового-запас ключей по току порядка 3-4 раз от максимальной мощности электромотора плюс защита ключей от перенапряжений в момент резкой смены направлений. И плюс принудительная продувка электромотора для охлаждения. Эти требования обеспечат МИНИМУМ НЕОБХОДИМОЙ НАДЁЖНОСТИ.

Вы как химик и Практик знаете тот минимальный объём цилиндра, который позволит избежать влияния "эффекта масштабирования размеров и объёмов" на процессы в цилиндре. Для авиации это так-разница масштабов подобных моделей менее чем 1\8. То есть как летает модель масштаба 1\7-1\8 так и будет летать полноразмерный самолёт. А как для поршневого двигателя-Вы лучше знаете. Это к вопросу сколько денег и какого оборудования надо для стенда. Минимум-2см кубических и электросетевой шуруповёрт/гайковёрт ватт на 700-1000, порядка 15-20 т.р., но Вам виднее.

Я честно говоря не понял про Ваши опыты следующее: на каждой из концентраций пробовали ли Вы охлаждать выхлоп до конденсации как можно большего количества веществ и измерив время накопления определённого количества жидкости из выхлопа-измерить расход смеси а жидкость попытаться проанализировать на состав-хотя бы титрованием щёлочью, ступенчатым испарением аналогично проверке топлива в лаборатории, может ещё что есть легко доступное. СО и СО2 и оксиды азота Вы ведь мериете. Проточная холодная вода в противотоке с выхлопом в цепи из нескольких стеклянных холодильников мне представляется легко доступным и логичным для темы "экологизация ДВС". С начала на основном топливе подобрать столько штук такого сечения холодильников чтобы выхлоп охладился до скажем +15 градусов или холоднее при воде в +5…10 градусов. И далее Ваши смеси с перекисью и прочим. Продаётся гофротруба из нержавейки-её тоже можно купить на любом строительном сайте или рынке "для воды и газа", вставить полдюймовую для выхлопа в ещё что-то (рубашка для воды), работать предлельно просто а длину и прочее подобрать, стоит копейки, не боится ударных нагрузок от выхлопа без глушителя, но в статье/отчёте придётся доказать отсутствие влияния коррозии гофротрубы на химанализ.

Даже на стенде без электромотора опыт с конденсацией и анализом покажет на каких оборотах какие %% смесей на самом деле равновесные по горючее/окислитель и после этого "играя" % воды можно узнать роль парогаза-главного создателя крутящего момента на малых оборотах. Кстати, в продаже для юридических лиц есть в канистрах и 70-80% перекись водорода а пара типовых медицинских дозаторов со шприцами (1й-перекись 2й-спирт) избавят Вас от риска взрыва смеси. Есть шприцевые дозаторы под шприцы до 400мл и с регулировкой скорости подачи, выход в мелкую смешивалку из тефлоновой стружки в трубке и в топливный насос. Только два слоя 5 мм стали с зазором в 3-4 сантиметра крепко поставьте вокруг-на случай взрыва топливного насоса, под давлением в длительном режиме на горячем моторе смесь вдруг сдетонирует после смесителя. Или аналогичную по прочности броню из 15 см толщиной досок (набор) с пожаротушением и мешки с песком внутри досчатой брони. Броню расчитывайте на четверть кило тротила по энергии взрыва и сам берегитесь от контузии. Даже двигатель от газонокосилки может создать проблему на четверть кило ТНТ при ошибке смешивания компонент от 2 шприцевых дозаторов. Просто одинаковый с ТНТ объём смеси перекись+горючее даст энергию детонации в несколько раз больше. Лучше перестрахуйтесь. Осколок цилиндра пробивает броню сильнее чем такого же веса и такой же скорости пуля не бронебойная! Вы ведь скоро прочувствуете что перекись+спирт это скорее ясли перед детсадом-захотите много веществ испытать, тем более что к смесителю можно подключать более 2 шприц-дозаторов и переходить в дизеле с пускового топлива на экспериментальное электро клапанами и подобное. В нынешнюю карбюраторную схему Вы вообще пару шприц-дозаторов за 6-7т.р. за полчаса подключите.

То есть если точка в %% равновесного горения одинакова при всех оборотах и степенях сжатия-наверное дело в лучистых процессах и испарение вообще не при делах-смесь на входе ведь истинный раствор,не эмульсия. А вот если точка сильно "гуляет" по полю обороты-сжатие то существенно важны процессы испарения и начало генерации парогаза фактически много раньше чем расчётная температура начала горения. Ну не знаю я ничего лучше. Извините, если помогают Вам заблудиться, поэтому особенно внимательное к моим мыслишкам, пожалуйста.

[Хоббит)]

...

Я думаю отсюда можно сделать вывод, что перекись все-таки разлагается в цилиндре до начала горения и никакие радикальные О не прерывают цепочек реакций образования НОКС. Все дело именно в увеличении теплоемкости рабочего тела и снижения температуры реакции. А также в разбавлении концентрации азота и кислорода молекулами воды, от чего количество эффективных соударений падает. 

А нельзя обнаружить корреляцию просто со степенью сжатия - без воспламенения смеси? Т.е. просто подавать смесь раствора перекиси без топлива и спирта и смотреть количество хоть газов, хоть перекиси на выходе в зависимости от степени сжатия. Или, если степень сжатия нельзя регулировать, то просто обнаруживать процент разложения перекиси.

А то, что перекись разлагается или нет, совсем не исключает влияние радикалов на процесс, потому что процесс быстрый и не стационарный.

Изменено 20 Января, 2018 в 16:13 пользователем Хоббит)

[Сергей Крутиёв]

А нельзя обнаружить корреляцию просто со степенью сжатия - без воспламенения смеси? Т.е. просто подавать смесь раствора перекиси без топлива и спирта и смотреть количество хоть газов, хоть перекиси на выходе в зависимости от степени сжатия. Или, если степень сжатия нельзя регулировать, то просто обнаруживать процент разложения перекиси.

А то, что перекись разлагается или нет, совсем не исключает влияние радикалов на процесс, потому что процесс быстрый и не стационарный.

Я хотел посмотреть просто по максимальному давлению за цикл. Выключить подачу топлива, подавать чистую воду, затем Раствор перекиси и сравнить разницу. По идее если перекись разлагается, давление за цикл должно подрастать. Но к сожалению у меня нет настолько точного прибора чтобы поймать эту разницу т.к. теплотворная способность перекись слишком мала. У меня есть лишь Старый советский индикатор.

[Toolinvent]

А нельзя обнаружить корреляцию просто со степенью сжатия - без воспламенения смеси? Т.е. просто подавать смесь раствора перекиси без топлива и спирта и смотреть количество хоть газов, хоть перекиси на выходе в зависимости от степени сжатия. Или, если степень сжатия нельзя регулировать, то просто обнаруживать процент разложения перекиси.

А то, что перекись разлагается или нет, совсем не исключает влияние радикалов на процесс, потому что процесс быстрый и не стационарный.

Уважаемый Хоббит.

Из практики газотурбинных авиадвигателей известно что при степени адиабатического сжатия компрессора более определённой (порядка 27-29 раз и более как я помню) происходит "горение" азота в кислороде что приводит к съеданию части энергии сжатия и после сброса давления эти оксиды азота если не прореагировали с горючим - реагируют с кислородом бывшим снаружи двигателя что приводит к образованию рыжего "хвоста" за самолётом летящим примерно 2,5-3,0 Маха. Это заметили ещё на Валькириях и на Блюбёрдах SR71. Очень высокие температуры камер сгорания -выше 1700-1800 Цельсия тоже приводят к появлению массы оксидов азота,большей даже чем от компрессора. С учётом того что в район камеры сгорания подают заведомый избыток воздуха по сравнению со стехиометрией горения и вход в КС имеет ещё одну "точную" регулировку впуска воздуха - оксиды азота из обеих источников вылетают сзади. Цена вопроса порядка 12-15% от энергии потраченного топлива и это сильно ограничивает поднятие КПД турбин выше 52-55%, тем более что тот же процесс на те же проценты тормозит все гиперзвуковые аппараты - чем горячее тем больше процент торможения по немного растущей "экспоненте", измеренной на опыте.

Использование перекиси водорода в авиации в этом смысле ещё и улучшить экономику могло бы если делать "потеющие" лопатки компрессора и охлаждать их перекисью водорода или чем то подобным смеси спирт-перекись чтобы эта жидкость брала лучистое тепло сжатого воздуха или иначе не допускала "горение" азота. Выгоды такие: меньшего размера турбина с такой же мощностью за счёт большего КПД и с меньшим расходом топлива, меньше турбина - меньше мидель самолёта, на больших высотах эта конструкция "органически плавно" перейдёт на подачу окислителя из баков - упрощение конструкции гибридного двигателя воздух-космос, чем мельче размер конструкции тем обычно лучше её долговечность и живучесть при повреждениях. В этом смысле исследования господина Крутиёва желательны даже больше чем для флота, но ему/его лаборатории денег не дают, да и хамят про "не фанатеешь от перевода судовых дизелей на сжиженный природный газ - значит подозреваешься в воровстве или связях с ЦРУ США или т.п."а как влияет нынешняя паранойя начальников на будущую слабость российской авиации нагляднее всего видно на сравнении историй создания Еврофайтер Тайфун и Су35 МиГ35. Интересно-испытанное в районе 5-15 января 2018 "изделие 30" уже сровнялось по ЛТХ с двигателем Еврофайтера или всё ещё заметно хуже - как это есть с моторами АЛ31ф и АЛ41ф?

[Хоббит)]

Из практики газотурбинных авиадвигателей известно что при степени адиабатического сжатия компрессора более определённой (порядка 27-29 раз и более как я помню) происходит "горение" азота в кислороде что приводит к съеданию части энергии сжатия и после сброса давления эти оксиды азота если не прореагировали с горючим - реагируют с кислородом бывшим снаружи двигателя что приводит к образованию рыжего "хвоста" за самолётом летящим примерно 2,5-3,0 Маха. ...

По-моему, вы преувеличиваете- даже если учесть и повышенное давление с температурой, но существенного горения азота быть не должно, вроде бы. Иначе бы в промышленных компрессорах высокого давления были бы те же проблемы...

Охлаждать сжатый воздух контура высокого давления тоже нет проблем - это даже повысит КПД обоих контуров ГТД.

... У меня есть лишь Старый советский индикатор.

Тогда нужно смотреть по прибору, который даёт достаточную точность, а иначе вообще не смотреть.