Descomposición de HTP a través de enfriamiento regenerativo para uso en ciclo de expansión cerrado

HTP o peróxido de alta prueba tiene una larga historia como un oxidante de bajo costo y alta confiabilidad, y ha recibido mucha atención recientemente por su naturaleza pseudo hipergólica cuando se pasa sobre un lecho de catalizador. Desafortunadamente, los lechos de catalizador a menudo tienen un peso elevado y utilizan metales caros (como el platino), y aunque el HTP se puede quemar sin un lecho de catalizador, necesita una concentración muy alta de catalizador en el combustible (5-20 % dependiendo del catalizador). tipo y otras circunstancias) que es a la vez una carga para el ISP y hace que el costo del combustible sea extremadamente elevado, o de lo contrario, sin ningún catalizador, la combustión es intolerablemente inestable y temperamental. Sin embargo, existe otra forma de descomponer el HTP, que consiste en aplicar mucho calor. Entonces, de ahí mi pregunta: ¿hay suficiente transferencia de calor en un circuito de enfriamiento regenerativo para descomponer HTP de modo que sea adecuado para la combustión?

Otra consideración es que debido a que la descomposición de HTP produce principalmente agua en oposición al oxígeno, se requiere una relación O/F muy alta, lo que significa que habría una gran cantidad de HTP viajando a través del circuito de enfriamiento en comparación con el tamaño de la boquilla, posiblemente reduciendo el cambio de temperatura que recibe el HTP. Además de esto, ¿podría el oxígeno caliente generado en el circuito de enfriamiento oxidar la superficie metálica de los canales de enfriamiento/introducir la necesidad de alguna superaleación como las que se ven en el motor Raptor?

Sospecho que la penalización en costo y peso de hacer que el intercambiador de calor sea resistente al oxígeno caliente superará la ganancia de perder el lecho del catalizador.

Respuestas (1)

Creo que la principal preocupación son las características explosivas del vapor de H2O2. Si revisa alguna literatura, encontrará que es probable que el vapor de más del 26 por ciento molar de H2O2 enfrente una explosión (detonación). El enfriamiento regenerativo con H2O2 parece prometedor (de hecho, se realizó una investigación con 98 % de H2O2 y los resultados fueron bastante buenos), pero la parte de ebullición y la explosión de vapor resultante es bastante difícil de manejar.

Eso suena increíble, ¿podría vincular alguno de esos documentos?