¿Qué pasaría si mezclara oxígeno líquido con hidrógeno líquido?

Estoy de acuerdo con Ken Sin embargo, no espere que mezclarlos conduzca inevitablemente a la ignición. El hidrógeno y el oxígeno no son una mezcla hipergólica, ya que la energía en forma de calor debe agregarse a la mezcla para encenderla. Dado que ambos líquidos deben estar a la temperatura del líquido H2, que es considerablemente más bajo que el líquido O2, hay muy poco calor en la mezcla. Pero no tomará mucho encender un gas mezclado que se encuentre sobre la superficie del líquido.

Como probablemente sepa, estos 2 líquidos a menudo se combinan en combustibles para cohetes. La mezcla simple en la cámara de combustión de un motor de cohete no es suficiente para encenderlos. Esta es la razón por la que esas chispas están rociando debajo de los motores del Transbordador espacial, o cualquier otro cohete H2-O2 justo antes del encendido. Para evitar que el hidrógeno se acumule en el suelo debajo de las boquillas y luego explote cuando los motores finalmente se encienden, se generan chispas para quemar las piscinas de hidrógeno en el aire tan rápido como se forman.

Como actualmente estamos haciendo algunas investigaciones y cálculos sobre este tema: El primer efecto de mezclar LH2 y LOX es que la energía en el LOX comienza a evaporar LH2 en H2 o GH2 como lo llama la NASA. Según mi cálculo con el pulgar, un kg de LOX vertido en LH2 tiene suficiente energía para liberar aproximadamente 380 g de H2 del líquido. Esto suma hasta ~ 9m³ de gas hidrógeno en el volumen estándar. Teniendo en cuenta la energía de solidificación liberada de LOX -> SOX, podría ser incluso un poco más.

Aunque aún extraño información es en el campo de las propiedades explosivas de este cierto cóctel LH2 con una inyección de LOX y cubitos de hielo de oxígeno solidificado. (Los cubitos de hielo monoclínico de alfa-oxígeno definitivamente se hundirán en el fondo del tanque. El oxígeno sólido tiene una densidad de 1,53 g / cm³ mientras que LH2 tiene 0,0708 g / cm³) Si bien puede ser bastante inerte al primer vistazo, Tengo dudas de que la energía del burbujeante H2 (recuerde el 380X GH2 / kg LOX) que se mueve a través de un LOX aún no completamente solidificado no tiene suficiente energía para provocar una reacción de H2 y LOX por estática / fricción de la burbuja de hidrógeno en la mezcla LH2 / LOX.

También tengo dudas sobre la cuestión de la solubilidad del O2 en LH2.

PD: Descubrí que la NASA estaba probando esto en White Sands, y encontré una buena imagen de una explosión de 50 lbs LH2 / LOX. Sin embargo, no pude encontrar el informe para esta prueba. Tal vez podríamos aprender más de eso …

PPS: Otro artículo interesante sobre el tema: http://commons.erau.edu/cgi/view …

Concluye que la autoignición de una mezcla LH2 / LOX es posible debido a la energía electrostática en la zona de mezcla turbulenta. Sin embargo, la mezcla tiene que alcanzar una cierta masa crítica.

Entonces déjame responder la pregunta inicial después de un poco de investigación. Cuando comience a verter LOX en LH2 o viceversa, el LH2 comenzará a hervir y se crearán algunos cristales de SOX. El H2 se moverá hacia arriba y hacia afuera y se mezclará con el oxígeno y el nitrógeno en el aire y creará una atmósfera explosiva que se enciende fácilmente. Si vierte suficiente LOX y LH2 juntos, crearán una masa crítica y se encenderán, lo que provocará una explosión muy caliente y fuerte debido a la rápida reacción de la gran cantidad y concentración de oxígeno e hidrógeno.

Realmente depende de cómo es que tú, no yo, por cierto, planeas mezclarlos. Pero de cualquier forma que los mezcles, obtienes energía liberada violentamente. En el espacio, la energía se extendería a su máxima capacidad, conocida como el frente de onda de choque y se disipará en todas las direcciones. Si dirige toda la energía en la dirección, tiene un motor de cohete.

Si aún no has visto un primer plano del lanzamiento del transbordador, ¡lo entubas! Esas llamas azules claras y limpias que ves salir de los motores del transbordador son solo eso, hidrógeno líquido y líquido combinados con un propósito que resulta en 513300 lbf (libras de fuerza) en una dirección general. Eso es mucho empuje y una de las cosas que pueden suceder si mezclas O2 y H2 líquidos, y una chispa por un poco de energía para empujarlo al límite 🙂

Salud,

Wayne

Sospecho que la respuesta es que si tuvieras mucha suerte, habría una breve pausa antes de que se produjeran llamas. Las cantidades relativamente pequeñas de energía necesarias para comenzar a funcionar estarían disponibles de varias fuentes.

He mezclado LOx con queroseno y eso es muy divertido. Si tienes suerte, obtienes láminas de llamas amarillas. Si no tiene suerte, forma un gel amarillo que tiene 1.3 veces la fuerza explosiva de TNT y puede detonarse con cantidades muy pequeñas de sonido o energía mecánica.

Big Bang, profundo cráter.

Tendría una mezcla de hidrógeno líquido muy frío y oxígeno líquido. Hasta que suministres suficiente energía para encender la mezcla, entonces solo sería una mezcla. Ponga gasolina en el suelo … hay suficiente oxígeno para quemar, pero no suficiente energía para encender el gas o su vapor. Lanza un fósforo encendido y los vapores explotan y el gas se quema.

El transbordador espacial tenía tanques … para que se encendieran después de rociar oxígeno e hidrógeno, tenían un gran sistema de chispas.

Se queman muchas cosas y hay suficiente oxígeno para que se quemen, pero la reacción tiene que comenzar. Tengo leña en mi chimenea. No se va a encender espontáneamente.

Como LOX no solo es mucho más denso que LH2, se congela por debajo del punto de ebullición de LH2. El punto de fusión del oxígeno es -218.4C, por lo que en LH2, a -252.8C, se congelaría. entonces esperaría dos capas de material, la capa inferior sería oxígeno sólido ya que el LOX se congelaría y la capa superior sería LH2.

Obtienes combustible para cohetes. Esto alimentó los motores principales del transbordador espacial, por ejemplo.

Oxígeno líquido (O2) más hidrógeno producirá agua (H2O)