Быков Валерий Алексеевич: другие произведения.

Диссоциация и плазма в двигателестроении.

Журнал "Самиздат": [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Обзоры] [Помощь]
 Ваша оценка:
   Диссоциация и плазма в двигателестроении.
   Я в этой статье не скажу ничего принципиально нового, просто хочу уточнить некоторые моменты.
   Первое, все обычные металлы подвержены коррозии, коррозии подвержены и монокристаллы, но коэффициент сопротивления коррозии у монокристаллов в десятки раз для первой фазы выше, чем у обычных поликристаллов. У второй фазы монокристаллов коэффициент коррозии по сравнению с обычными металлами тысячи, и у третьей фазы вовсе астрономический.
   На первый взгляд может показаться, что столь высокая химическая инертность у монокристаллов первой и второй фазы напрочь решает проблему окисления в среде, однако это не так.
   Тут следует учесть, что вообще окислительные способности среды зависят от нескольких параметров, это давление, температура, химический состав (O2, Cl2 или F2) и наличие электромагнитных полей, что актуально для плазмы. Чем выше давление и температура, тем сильнее окислительная способность среды. Так медь легко выдерживает фтор под давлением в 100кПа, при температуре 20К, но стоит поднять температуру до 1500К, и медь вмиг сгорит. Хотя почти любой стойкий монокристалл легко выдержит даже контакт с фтором при температуре 1500К.
   Но при температуре в 2000К начинается диссоциация у многих газов, (например у кислорода О2->О+О) а при температуре 4000К начинает диссоциировать водород, Н2->Н+Н, стоит заметить, что агрессивность диссоциированного водорода при температуре 4500К и давлении в 200атмосфер, выше агрессивности кислорода в атмосферном воздухе при нормальных условиях в десятки тысяч раз. А это значит, что даже очень стойкие металлы, монокристаллы, при контакте с атомарным водородом при столь высокой температуре будут подвержены сильнейшей коррозии. Очевидно, что ни одна стенка из карбида тантала такую агрессивную среду не выдержит при всём желании. Тут нужен очень защищённый материал.
   Стоит учесть, что при дальнейшем росте температуры диссоциированный газ начнёт превращаться в плазму, а дальше в плазме появятся электромагнитные поля. И при сверхвысокой температуре начнётся процесс электрохимического растворения металла. Выдержать такие условия может не каждый материал, даже прочнейшие монокристаллы могут быть подвержены растворению при контакте с плазмой. (иногда поэтому лучше как рабочее тело использовать гелий, вместо водорода)
   Материал может иметь температуру плавления в 100тысяч кельвин, но при контакте с плазмой водорода при температуре 10тысяч кельвин он будет разрушен, вследствие коррозии. Об этом как бы все знают, но об этом нигде почему-то ничего не написано.
   Таким образом, при создании двигателя, при подборе материала, нужно учитывать не только температуру плавления материала, но и его способность сопротивляться воздействию горячей плазмы. Потому что металл, полученный методами сверхвысокого давления, может иметь температуру плавления даже миллион градусов, но при контакте с плазмой при температуре всего в двадцать тысяч кельвин он будет подвержен сильнейшей коррозии, в тысячи раз более агрессивной, чем концентрированная серная кислота или даже чистый кислород. Стоит учесть, что плазма разрушает температурой, давлением, наличием отдельных диссоциированных атомов и главное, электромагнитными полями.
   Для конструирования двигателя, необходимо знать не только газодинамику и материаловедения, но и физику поведения горячей и сверхгорячей плазмы. Раньше, этот вопрос не стоял, потому что не было материалов способных выдержать 4500К, или тем более 20тыс Кельвин.
   Поэтому физикой плазмы необходимо заниматься. Это так к слову.
 Ваша оценка:
Связаться с программистом сайта.

Новые книги авторов СИ, вышедшие из печати:
М.Князев "Полный набор.Свой замок" М.Гинзбург "Черный ангел" Д.Манасыпов "За нами-Россия!" В.Горъ "Законник" М.Михайлов, В.Поляков "Лич" Е.Казакова "Избранная по контракту" Ю.Архарова "Дорога в ночь" Д.Удовиченко "Зеркала судьбы.Скитальцы" М.Белозеров "Золотой шар" А.Шакилов "Остроги.Атака зомби" Ю.Славачевская, М.Рыбицкая "Замуж за Черного Властелина..." Д.Даль "Волчий отряд" Н.Ракитина "Ведьма" Е.Малиновская "Частная магическая практика.Заговор" М.Михеев "Дилетант галактических войн" В.Дуров "Рейнджер" Ю.Васильева "Управлять дворцом не просто" В.Башун "Его высочество,господин Целитель" А.Христова "Мертвое солнце" С.Давыдов "Шаман" А.Архипов "Ветлужцы" А.Глушановский "Надежда пустошей" А.Марченко "Хранитель Ключа" Е.Звездная "Хелл.Приключения наемницы" О.Бубела "Дракон" А.Колентьев "Партизаны третьей мировой" О.Шалюкова "Ночная таксистка" О.Демченко "Паутина удачи" В.Вегашин "Иной смысл" А.Левицкий "Нашествие.Москва-2016" А.Кленов "Зуб дракона" Г.Ли "Эндана" И.Эльтеррус, Е.Белецкая "День Черных Звезд" Л.Кондратьев, В.Мясоедов "Торговец" А.Ивакин "Прорвать блокаду!Адские высоты" Н.Кузьмина "Наследница драконов" Ю.Фирсанова "Родиться надо богиней" Ю.Иванович "Битва за Оилтон"

Как попасть в этoт список

Сайт - "Художники"
Доска об'явлений "Книги"