Условие:
Посчитай эффективность топлива атомарного водорода, хранящегося в баках с разнонаправленными спинами, и объединяющихся в молекулы водорода в камере сгорания. Игнорируй вопросы получения и хранения атомарного водорода. Термодинамический метод расчета связь между скоростью истечения давлением, температурой, газовой постоянной и показателем адиабаты. Тут возьми итоговую формулу для расчета числа Маха на выходе из сопла.
Энергия связи двух атомов водорода 4,5 электронвольт на молекулу. При образовании 1 моль молекулы водорода выделяется 432,1 кДж теплоты. Масса одного моля водорода 2 г, удельная теплота образования на килограмм водорода будет: q=432.1 кДж/моль×500 моль/кг=216.05 МДж/кг
Двигатель J-3
Тип топлива: Атомарный водород, преобразующийся в камере сгорания в молекулярный водород.
Расход сто килограмм атомарного водорода в секунду (по 50кг атомов каждого спина из разных топливных баков).
Скорость истечения мс посчитай.
Условия в камере сгорания:
Температура: Tc=3000∘C=3273 K
Давление: Pc=100 атм=10132500 Pa
Давление на срезе сопла: Pe=1 атм=101325 Pa
Температура на срезе сопла Te = посчитай.
Параметры молекулярного водорода:
Газовая постоянная: R=4125 Дж/(кг⋅K)
Показатель адиабаты: γ=1.4
Энергия образования молекулярного водорода: E=216 МДж/кг
Тепловая мощность 21,6 ГВт.
Геометрические параметры:
