氢氧发动机真的存在吗?
做氢气燃烧的试验时,能看到有水滴下来吗?当然没有!这是因为燃烧时温度很高,水是以气体的形式存在的,这时水的体积就变得很大,于是就有了推力。事实上,氢氧发动机确切的说应该称为氢氧燃料电池,它是利用电解水产生的氢气和氧气再次结合反应,原理就相当于原电池,产生的电能带动电机转动,从而提供动力。潜艇在水下航行时,没有空气,不能用柴油机带动,这时就用蓄电池给潜艇提供动力。而潜艇在水上航行时,柴油机不仅提供动力,还要带动发电机,给蓄电池充电。氢氧燃料电池目前就是潜艇蓄电池的研究方向。因为这种电池清洁、环保,不像铅蓄电池有污染。火箭上的氢氧发动机就是利用液态氢和液态氧燃烧,产生大量的高温水蒸气来提供推力。氢氧发动机目前还是仅仅用于一小部分航天器的发射,因为现在还没有很好的办法来储存氢气。对于你的问题补充,我再解释一下。上面已经说了,火箭发动机的燃料氢氧燃烧后形成的是高温高压的气体。热力学有公式:pV=nRT其中,p代表的是压力,V代表的是体积,nR可以算是一个常数,T表示的是热力学温度。由这个公式可以看出,氢氧燃烧的温度由3500K,水蒸气的温度升高差不多有3000K,就是原来的10倍pV的值也就增大10倍,当水蒸气被喷出后,压力减小,大概是原来的1/10,所以,高温水蒸气体积就膨胀100多倍。但是液态的氢氧变为气态时,温度是减小的,所以pV的值也就是减小。液态的氢氧的储存压力最多也就50个大气压,减为常压时,体积最多扩大40倍,这与高温水蒸气是没法比的。这样明白没有?
氢氧发动机工作原理?
汽车在行驶过程中发出的交流电贮存在蓄电池上,一般情况下,蓄电池电力充足,是用不完的。车载氢氧机利用蓄电池输出的直流电,将水分解成为氢气和氧气,输出到内燃机引擎中。碳氢燃料是一种典型的链式反应过程,燃烧过程中,碳氢燃料(RH)脱氢生成烃基(R’),烃基(R’)继续氧化生成过氧化物(R’O3 ),过氧化物(R’O2)退化成醛类(R’CHO),醛类脱碳生成CO和烃基(R’ ),而烃基(R’)重复上述链式反应.在燃烧过程中,碳氢燃料经过这样的链式反应步骤先氧化成CO,然后继续氧化成CO2,高温下CO氧化成CO2是一个复杂的链锁反应。成立的条件是必须有O、H、OH等原子或原子团组成的活化中心参与反应。
氢氧混合气由氢气和氧气按2:1的比例组成,在高温下发生如下反应,当形成一个分子的水时,就得到两个新的中间活性物H、OH。:
O2+2H2 --> H2O+H+OH
同样一氧化碳的氧化反应(燃烧)是“复杂链锁反应”:
一氧化碳与空气混合物的燃烧速度很小,在有含氢物质存在时,燃烧速度就会显著提高。当把除掉水分和氢的“干燥”一氧化碳和氧接触,则在700℃以下是不会起反应的。一氧化碳的氧化链锁反应成立的条件是必须有H·和OH·等原子(团)组成的活化中心参与反应,由于 OH+CO --> CO2+H, 反应不断地产生新的H,如此可见,一旦反应启动,就会循环下去,即使停止送入氢氧混合气,反应还会维持。
CO在H和OH参与下的链式反应
由于氢对燃烧中间产物氧化反应的链锁推进,提高了CO、烃类等的氧化反应速度,可以在保持燃烧性能的前提下,大幅度降低空气过量系数,从而减少排烟热损失,提高燃烧系统的热效率。
你是说氢发动机吗?目前氢动力的发展还停留在理论实验阶段,宝马公司已经测试过氢动力车,主要是利用液氢,在进入发动机前气化,与氧气混合然后作为动力输出。与汽油机原理是相似的,目前发动机的发展侧重3个大方向,混合动力,纯电动,燃料电池。氢动力是未来最理想的模型,但是由于制氢成本太高,尚不能实现。所以现在很多汽车公司做电动车和混合动力多一些。
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