氢氧发动机的燃料燃烧
做氢气燃烧的实验,能看到水滴吗?当然不是!这是因为燃烧时温度很高,水以气体的形式存在。这个时候水的体积变得很大,于是就有了推力。
氢氧发动机其实应该叫氢氧燃料电池,它是利用电解水产生的氢和氧,重新结合反应。原理相当于原电池,产生的电能驱动电机转动,从而提供动力。
潜艇在水下航行时,没有空气,所以不能用柴油机驱动。这时,电池被用来为潜艇提供动力。潜艇在水面航行时,柴油机不仅提供动力,还带动发电机给电池充电。氢氧燃料电池是目前潜艇电池的研究方向,因为它清洁环保,不像铅电池有污染。
火箭上的氢氧发动机利用液氢和液氧产生大量高温蒸汽提供推力。
氢氧发动机仍然只用于发射少量的航天器,因为没有好的方法储存氢。
为了补充你的问题,我再解释一遍。如前所述,火箭发动机的燃料氢和氧燃烧后形成高温高压气体。热力学有公式:
pV=nRT
其中p代表压力,v代表体积,nR可视为常数,t代表热力学温度。
从这个公式可以看出,当氢氧燃烧的温度从3500K开始变化时,水蒸气的温度几乎增加了3000K,也就是原来的pV值增加了10倍。水蒸气喷出时压力减小,约为1/10,所以高温水蒸气的体积膨胀了65438。温度降低,所以pV值降低。液态氢和氧的储存压力最多50个大气压,降低到常压时,其体积最多大40倍,是高温水蒸气无法比拟的。清楚了吗?