Вопросы по сжиженным углеводородным газам?

[Igor]

Народ, а где найти данные, по физическим свойствам сжиженных углеводородных газов?
Метан, пропилен, СУГ(пропан/бутановый микс)
В частности: плотность в диапазоне от -100°С до -180°С, динамическая вязкость, энтальпия фазового перехода "жидкость-газ"
Или это тайна великая. Хотя продолжу искать.

Бутан понятно замерзнет. Но "шугу" ТНА  вполне "кушают".
По СУГ есть до -20-30°С и только плотность.

Чем пропилен/СУГ плох? Почему только метан рассматривают как топливо? Перспективных ЖРД.
Цена вполне сопоставима с метаном, пропилена и СУГ.
У пропилена к примеру, вполне сопоставимая с керосином плотность
~725кг/м3 при -170°С, вязкость вполне сопоставима с водородом    
Векторспейс на миниланчере использовали.

Всеравно кислород сжиженный пользовать, еще один криогенный компонент, надув баков компонентами топлива- минус гелий итп газы с балонами
Спасибо!

[Nil admirari]

Igor пишет:

Чем пропилен/СУГ плох? Почему только метан рассматривают как топливо? Перспективных ЖРД.

В метане 4 атома водорода на 1 атом углерода. "Почти водород" получается. Сгорает чисто, без сажи. Для многоразового двигателя меньше проблем.
Ну и глобальная идея синтеза СН4 из СО2 и Н2О на Марсе, чтоб обратно лететь.

[Andrey]

Igor пишет:
Народ, а где найти данные, по физическим свойствам сжиженных углеводородных газов?
Метан, пропилен, СУГ(пропан/бутановый микс)
В частности: плотность в диапазоне от -100°С до -180°С, динамическая вязкость, энтальпия фазового перехода "жидкость-газ"

Можно посмотреть в таких книжках:

Варгафтик Н.Б.  Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. 1972
Загорученко В.А. и др. Теплофизические свойства газообразного и жидкого метана. 1969
Сычев В.В. и др. Термодинамические свойства этана. 1982
Сычев В.В. и др. Термодинамические свойства этилена. 1981

В интернете их найти можно.

[DiZed]

http://webserver.dmt.upm.es/~isidoro/dat1/eLIQ.pdf
там плотность при температуре кипения и линейный коэффициент ее изменения от температуры; грубовато - но сойдет. я не смотрел внимательно и не проверял источники, но данные выглядят разумно

[maxus]

Igor пишет:
Всеравно кислород сжиженный пользовать, еще один криогенный компонент, надув баков компонентами топлива- минус гелий итп газы с балонами

Imho метан потому что, уже готова инфраструктура в промышленных масштабах.
Хотел бы поинтересоваться в каком месте вы собрались отбирать газифицированные компоненты для наддува и какие в месте отбора параметры этих компонентов

[Юрий Темников]

То же самое можно сказать  и об этане и этилене.Десятки миллионов тонн в производстве пластиков.Да и СУГ не меньше.Кстати о наддуве:Почему бы не использовать для термоизоляции газов наддува от жидкой фракции слой пенопластовых (пенокерамика для ЖК)шариков?

[Saul]

 Многостадийное отделение тяжелых фракций сжиженных природных газов - отстой и вымораживание (вначале жидким метаном, после ЖВ) получим, в основном, криопропан. Недорого и НЕ КИСЛО. А растворенный метан и водород - на наддув.

[DiZed]

а по термодинамике, в т.ч. фазовых переходов, лучше всего искать данные на сайте NIST
например
http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=106-97-8

[Igor]

Nil admirari пишет:
из СО2 и Н2О на Марсе

я в курсе, но пропилен поплотнее будет
714кг, при -160, метан кажись 422  - почти в 2раза

Юрий Темников пишет:
термоизоляции газов наддува от жидкой фракции

а смысла? площадь стенок бачков больше, границы раздела фаз "газ-жидкость"
лучше вообще уйти от любого ППУ и термостатировать всю ракету в ТПК

maxus пишет:
каком месте вы собрались отбирать газифицированные компоненты для наддува и какие в месте отбора параметры этих компонентов

так в баке выкипает - бак надувает, все что выше 0.5МПа (разрушающее 1-1.5Мпа) использовать с пользой
изделие видится, по типу лунной Н-1, только в габаритах скромнее
верхний бак, нижний бак, от нижнего бака дренажная магистраль 

[pkl]

Ах, вот оно что! Гораздо интереснее, что у этих газов с сажеобразованием. Керосин сторонники метана как раз за это критикуют.

[Artemkad]

Igor пишет:
Чем пропилен/СУГ плох? Почему только метан рассматривают как топливо?

Потому,что эффективность использования топлива напрямую зависит от молярной массы его компонентов. На практике это означает чем больше атомов водорода и меньше атомов углерода в углеводородном топливе тем лучше. Иначе растет необходимая масса топлива, причем зависимость там экспоненциальная.
Поэтому если уж использовать жидкий газ, то водород или метан. Иначе не ипать себе мозги и пользоваться керосином.

[maxus]

Igor пишет:
так в баке выкипает - бак надувает, все что выше 0.5МПа (разрушающее 1-1.5Мпа) использовать с пользой

Уверяю Вас, такая система никогда не обеспечит необходимые условия на входе в двигатель, на расходе 146%

Artemkad пишет:
Поэтому если уж использовать жидкий газ, то водород или метан. Иначе не ипать себе мозги и пользоваться керосином.

+100500 добавлю не верю в скорую кончину керосинов,  поэтому метаном стоит заниматься лишь для многоразовых систем

[Плейшнер]

Igor пишет:
Чем пропилен/СУГ плох? Почему только метан рассматривают как топливо? Перспективных ЖРД.Чем пропилен/СУГ плох? Почему только метан рассматривают как топливо? Перспективных ЖРД.

В параллельной теме уже приводились следующие требования к топливу.

Основные требования: 
1. Удельный импульс с учетом плотности топлива 
2. Охлаждающие свойства 
а) теплоотдача от стенки к горючему 
б) температура смоло- и коксообразования при нагреве горючего в рубашке 
в) температура замерзания 
3. Вязкость (влияет как на охлаждающие свойства, так и на мощность насосов) 
4. Взрывобезопасность, рассматриваются следующие ситуации 
а) контакт горючего с окислителем 
б) образование горючих смесей с воздухом 
в) термодинамическая нестабильность горючего 
5. Нетоксичность 
6. Стабильность при длительном хранении 

После отфильтровывания по этим требованиям, остаются керосин, водород и метан 

Дополнительные требования 
7. Простота обработки трактов двигателя 
8. Применение многоразового электрозажигания в ГГ и камерах 
9. Возможность схем ГГ с дожиганием восстановительного газа. 
После отфильтровывания по этим требованиям остаются водород и метан 

Пункт 4б) Образование горючих смесей с воздухом.

Метан практически единственный из углеводородов, который СУЩЕСТВЕННО (вдвое) легче воздуха. Поэтому в открытом объеме (вне помещения) не образует взрывоопасных концентраций.
Чего нельзя сказать о других названных углеводородах, которые могут скапливаться в понижениях и образовывать взрывоопасные смеси с воздухом

пс Практически, только три горючих газа при нормальных условиях СУЩЕСТВЕННО легче воздуха: водород, метан и аммиак
 
Пункты 8 и 9.
Следствие сажеобразования при сжигании углеводородов в восстановительном газогенераторе. Метан - исключение.

[Nil admirari]

Плейшнер пишет:
Пункт 4б) Образование горючих смесей с воздухом.

Метан практически единственный из углеводородов, который СУЩЕСТВЕННО (вдвое) легче воздуха. Поэтому в открытом объеме (вне помещения) не образует взрывоопасных концентраций.

А как на счет погибших шахтеров?..

Мне кажется идет путаница жидкостей и газов. Если у вас система не смешивающихся жидкостей типа масло-вода, тогда будет разделение по плотности. Жидкость которая тяжелее уйдет вниз. С газами так не получится. Любые газы из-за броуновского движения рано или поздно смешаются.

Если вы имеете ввиду под открытым объемом улицу, то ничто не образует взрывоопасных смесей. Горючие газы просто рассеются по атмосфере.

[Юрий Темников]

maxus пишет:
Igor пишет:
так в баке выкипает - бак надувает, все что выше 0.5МПа (разрушающее 1-1.5Мпа) использовать с пользой
Уверяю Вас, такая система никогда не обеспечит необходимые условия на входе в двигатель, на расходе 146%

Так нужно электрический кипятильник поставить-лучше с электронным контроллером.

[Igor]

Плейшнер пишет: 

Основные требования:
1. Удельный импульс с учетом плотности топлива
2. Охлаждающие свойства
а) теплоотдача от стенки к горючему
б) температура смоло- и коксообразования при нагреве горючего в рубашке
в) температура замерзания
3. Вязкость (влияет как на охлаждающие свойства, так и на мощность насосов)
4. Взрывобезопасность, рассматриваются следующие ситуации
а) контакт горючего с окислителем
б) образование горючих смесей с воздухом
в) термодинамическая нестабильность горючего
5. Нетоксичность
6. Стабильность при длительном хранении

После отфильтровывания по этим требованиям, остаются керосин, водород и метан

 Дополнительные требования
7. Простота обработки трактов двигателя
8. Применение многоразового электрозажигания в ГГ и камерах
9. Возможность схем ГГ с дожиганием восстановительного газа.
После отфильтровывания по этим требованиям остаются водород и метан

Пункт 4б) Образование горючих смесей с воздухом.

Метан практически единственный из углеводородов, который СУЩЕСТВЕННО (вдвое) легче воздуха. Поэтому в открытом объеме (вне помещения) не образует взрывоопасных концентраций.
Чего нельзя сказать о других названных углеводородах, которые могут скапливаться в понижениях и образовывать взрывоопасные смеси с воздухом
 
 Пункты 8 и 9.
Следствие сажеобразования при сжигании углеводородов в восстановительном газогенераторе. Метан - исключение.

С вязкостью у всех СУГ очень хорошо, лучше только у водорода и гелия
Какой такой ГГ? Полная газификация компонентов, энергия перехода ж/г крутит приводы ОТдельных насосов
В таком ТНА сажи не будет точно

Касаемо легше воздуха, просто повышают кратность воздухообмена, без углублений, лощин
На СПУ, площадках хранения 
Этож не перекись 85% и выше, не гептил, амил

В СУГ может растворятся водород, режим  тракта охлаждения КС
 Подбирать
Нанолончеры вообще обходятся аблятивкой КС завесами наверное

[Плейшнер]

Nil admirari пишет:
Если вы имеете ввиду под открытым объемом улицу, то ничто не образует взрывоопасных смесей. Горючие газы просто рассеются по атмосфере.

Именно улицу.
Уже несколько раз обсуждали в различных темах.
Насчет рассеются:
 https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%96%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%B7%D0%BD%D0%BE%D0%B4%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B6%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BA%D0%B0%D1%82%D0%B0%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%84%D0%B0_%D0%BF%D0%BE%D0%B4_%D0%A3%D1%84%D0%BE%D0%B9

[Плейшнер]

Igor пишет:
Касаемо легше воздуха, просто повышают кратность воздухообмена, без углублений, лощин
На СПУ, площадках хранения

Безопасность, обеспечиваемая пассивными методами на порядок надежнее и дешевле

[Дем]

Плейшнер пишет:
Практически, только три горючих газа при нормальных условиях СУЩЕСТВЕННО легче воздуха: водород, метан и аммиак

Угу, только вот если прольют немножко метана при заправке, у него будет не Н.У. а температура кипения в -160 градусов. 
И какая будет плотность у газа при такой температуре? Прикидка на пальцах говорит что более чем вдвое больше чем при н.у. - что примерно соответствует плотности воздуха.

[Плейшнер]

Дем пишет:

Плейшнер пишет:
Практически, только три горючих газа при нормальных условиях СУЩЕСТВЕННО легче воздуха: водород, метан и аммиак

Угу, только вот если прольют немножко метана при заправке, у него будет не Н.У. а температура кипения в -160 градусов.
И какая будет плотность у газа при такой температуре? Прикидка на пальцах говорит что более чем вдвое больше чем при н.у. - что примерно соответствует плотности воздуха.

 Это приведет к тому что сечение "столба" метана над лужей будет иметь чуть большую площадь чем сама лужа. В отличии скажем от пропана, который начнет растекаться по поверхности и заполнять собой понижения