Ionisieren die Treibmittel in chemischen Raketen?

Wenn die Verbrennung in einer chemischen Rakete (LOX/LH2) stattfindet, ionisieren die Gase aufgrund der hohen Temperaturen? Wenn ja, wie umgehen sie das Problem?

Ionisation ist meines Erachtens eine Energieverschwendung, die zur Erhöhung des Schubs verwendet werden könnte.

Antworten (1)

Ja, ein Teil der Treibmittelprodukte erreicht angeregte molekulare Zustände, ionisiert oder dissoziiert, und der Anteil, der sich nicht rekombiniert, bevor er die Düse verlässt, der als „gefrorener Fluss“ bezeichnet wird, führt zu einem Leistungsverlust.

Das ist so weit, wie ich gehen werde, da das Thema, wie man das Problem handhabt, außerhalb meines Bereichs liegt. Sie könnten Rocket Propulsion Elements von Sutton als Hintergrund und vielleicht so etwas ausprobieren , wenn Sie sich weiter damit befassen möchten.

Dissoziation (H2 -> H + H) ist nicht ganz dasselbe wie Ionisation (H2 -> H+ + H-) Die eigentliche Ionisation findet ohne elektrische Felder kaum statt. Eine gewisse Dissoziation ist bei diesen Temperaturen unvermeidlich, kann aber in erster Näherung vernachlässigt werden. Raketentriebwerke sind nicht meine Spezialität (ich bin Chemieingenieur), aber ich vermute, dass man nur sehr wenig dagegen tun kann, außer das Mischungsverhältnis (und möglicherweise die Art und Weise, wie sich die Reaktanten mischen). Hohe Temperaturen und Drücke werden verwendet für guter Wirkungsgrad an erster Stelle, daher ist eine Verringerung der Verbrennungstemperatur kontraproduktiv
Ich weiß nicht, wie hoch der Anteil von angeregten Zuständen / Ionisation / Dissoziation im gefrorenen Fluss ist. Mein Verständnis ist, dass das Endergebnis bis auf das begrenzte Ausmaß der Reduzierung der kinetischen Strahlleistung dasselbe ist.
Interessanterweise gilt in Bezug auf die Verbrennung und die Strahltemperatur, abgesehen von der Betrachtung des Düsendesigns, eine klare Einschränkung für verstärkte thermische Raketenmotoren wie Resistojets und Hydrazin-Bogenjets. Der Konstrukteur könnte in diesen Fällen ein beliebig hohes Maß an elektrischer Leistung hinzufügen, wird jedoch aufgrund von Überlegungen zum Einfrieren des Flusses abnehmende Erträge feststellen.
@LevelRiverSt: Abgas kann ohne externes elektrisches Feld ionisiert werden, wenn es heiß genug ist. Das ist Plasma.
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