¡Esta respuesta a Premezclar combustibles criogénicos y usar solo un tanque de combustible cita Ignition de John D. Clark ! Capítulo 11: The Hopeful Monoprops, y la cita incluye la línea:
Cómo evitó el suicidio (la primera regla en el manejo de oxígeno líquido es que nunca, nunca dejes que entre en contacto con un combustible potencial) es una pregunta interesante, particularmente porque el JPL demostró más tarde que podrías hacer que la mezcla detone simplemente haciendo brillar una luz brillante. luz sobre ella.
También se cita en esta respuesta a ¿Por qué se tardó tanto en usar el metano como propulsor de cohetes?
Pregunta: ¿Cómo detonó el JPL una mezcla líquida de metano y oxígeno al iluminarla? ¿Hay alguna información sobre el procedimiento y/o la intensidad de la luz?
Los láseres de CO2 vienen en variedades de más de kilovatios, por ejemplo, y existen desde aproximadamente 1967. Pueden quemar casi cualquier cosa, por lo que solo decir que usaron luz no significa necesariamente que usaron "un toque ligero".
¿Fue un efecto térmico puramente masivo, o fue realmente una reacción química fotoiniciada, es decir, los fotones individuales estimularon las reacciones químicas directamente?
A bajas temperaturas, la energía de activación para la oxidación de CH4O2 puro es de aproximadamente 170 kj/mol. (Vea la figura 1 aquí ) Eso es alrededor de 1.8eV por reacción atómica.
La luz roja de 688 nm puede proporcionar 1,8 eV o cualquier longitud de onda más corta. Por lo general, la luz visible puede iniciar reacciones.
No puedo cuantificar cuántos fotones/cm2 se necesitarán para iniciar una reacción descontrolada a partir de la energía liberada, pero LMethane/LOX es una combinación ideal para convertir algunas interacciones catalizadas en combustión descontrolada: a diferencia del aire, no tiene N2 para llevar energía o ralentizar la cinética. Los reactivos líquidos mixtos aumentan la velocidad de las configuraciones de CH4 2O2. Etc.
(más detalles añadidos :)
Por lo general, una reacción de combustión comienza cuando se agrega calor, lo que proporciona energía de activación a suficientes moléculas para que algunas reaccionen. La energía (realmente, la entalpía) de esas reacciones proporciona la energía de activación para la siguiente, que proporciona energía para la siguiente, etc. Una vez iniciadas, solo se requieren más reactivos si cada vez hay un excedente de energía después de las pérdidas.
Esa cuestión de "después de las pérdidas" es significativa. Si está quemando con aire en lugar de oxígeno puro, parte del calor se utiliza para calentar (y tal vez disociar) N2. Una parte se transporta a través de los reactivos de gas delgado, por lo que los reactivos restantes no obtienen suficiente energía. Etc. Esas son todas pérdidas. Idealmente, tiene reactivos líquidos puros (para que otros químicos no puedan tomar calor o impulsar otras reacciones) completamente mezclados (para que cualquier molécula que capte energía pueda reaccionar); esos son los más fáciles de encender y se quemarán más rápido.
Un entorno LCH4 LO2 completamente mezclado es lo mejor que puede obtener para esas condiciones. Una vez que se proporciona algo de energía de activación, la energía de reacción resultante va directamente a los reactivos cercanos que están listos para usarla. Es tan favorable que la mezcla realmente detona , con el frente de combustión moviéndose como una onda de choque a unos 4600 m/seg.
El único término compensatorio que se me ocurre (¡no he hecho ningún experimento con este material!) para la ignición óptica es la longitud óptica larga de la luz en LCH4 y LOX: la luz incidente no se absorbe de inmediato, por lo que propaga su energía a lo largo de un camino. (Sin embargo, eso puede ser útil si desea encender todo el volumen a la vez)
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