第752章 变废为宝!你违背了热力学常识!(1/2)
陈容与的绷带拆了缠,缠了拆,最后索性扔进垃圾桶。
他蹲在试车台旁边,拿着一截供油管的残骸递给许燃。
管子的内壁黑得发亮,一层厚厚的碳化结焦物把管腔堵了个严严实实。
“看见没?”
陈容与用指甲抠了一下那层黑壳,“航空煤油RP-3在常温下没问题。
但‘龙吟’的发动机解决热力壅塞之后,进气道的吸气速度比原来提升了三倍。”
“高速气流带来的气动加热效应,让供油管壁的温度飙到了1400度。
航空煤油的裂解温度才480度,还没喷进燃烧室就直接碳化成焦炭了。”
赵克明也凑过来看了一眼那截管子,叹了口气。
“解决了一个堵,又来一个堵。不过这次堵的不是空气,是油。”
陈容与已经准备好了他的方案。
他从口袋里掏出一张皱巴巴的草图,摊开在工作台上。
“我的想法是,用耐高温陶瓷复合材料替换现有的金属管线。
氮化硅陶瓷的耐温上限能到1800度,足够扛住气动加热。”
许燃扫了一眼图纸,没接话。
陈容与继续说:“氮化硅陶瓷管的密度比钛合金还低一点,重量方面——”
“多少?”许燃打断他。
“全套管路替换下来,增重大约……”陈容与算了一下,“370公斤。”
“毙了。”
许燃的回答干脆到没有任何回旋余地。
陈容与急了:“许总!370公斤而已——”
“‘龙吟’的设计指标卡到了每一克。”许燃拿起那截碳化的管子,翻来覆去地看。
“增重370公斤,航程缩短12%,机动性下降8%。
空战里,这8%就是生和死的差距。”
陈容与的嘴张了张,没话反驳。
许燃把管子放下,走到控制台前坐下。
“思路错了。”
他打开“盘古”的量子化学演算界面,手指悬在键盘上方。
“你想换管子,是在解决‘管子不耐烧’的问题。
但真正的问题不是管子,是燃料。”
陈容与一愣:“燃料?”
“如果燃料本身就不怕热呢?”许燃看着他。
“不怕热?”
陈容与摇头,“RP-3的碳氢键在480度就断裂了,所有碳氢燃料的键能都在那个量级。
你没法改变化学键的能量——”
“谁说不能改?”
许燃转过身,开始在键盘上敲击。
屏幕上弹出了碳氢化合物的分子结构模型。
“传统的航空煤油,碳氢分子链是线性排列的。
受热后,分子链从最薄弱的节点断裂,释放自由碳原子,沉积成焦。
这是放热反应。”
“但如果……”许燃的手指在屏幕上划出一条线,把线性分子链拆开重组。
“我重新设计碳氢分子的拓扑结构。
把它从线性链变成环状笼形结构。
在关键节点上嵌入高键能的氮氢桥键。”
陈容与瞪大了眼睛。
许燃继续说:“这种笼形分子在受热时,不会发生放热裂解,而是发生吸热裂解。”
“吸热裂解……”陈容与喃喃重复这四个字,大脑飞速运转。
“对。”许燃拍了一下桌面。
“当这种燃料流经发动机管壁时,管壁的高温会触发分子的裂解反应。
但这个裂解是吸热的。
它会把管壁的废热直接‘吃’进分子键里,转化为化学势能。”
“管壁温度下降,燃料不会碳化。”
“然后,裂解后的小分子碎片携带着从管壁‘偷’来的热量,进入燃烧室。
在燃烧室的高温高压环境下,这些化学势能连同燃料本身的化学能一起释放……”
许燃转过身,看着陈容与。
“双倍释放。”
陈容与愣住了。
他的嘴巴张成了O形。
赵克明在旁边听得满头问号:“许总,你等等。
你的意思是,这种燃料流过管子的时候,不但不会被烧焦,反而会替管子降温?”
“对。”
“然后把吸走的热量,在燃烧室里加倍还回来?”
“对。”
赵克明的表情像看见了外星人。
陈容与终于反应过来了。
“你要把发动机的废热……变成燃料的增压剂?!”
“废热不是敌人。”许燃的手指在键盘上飞舞,量子化学演算的分子动力学模拟已经开始运行。
“它是养料。”
脑海中,系统面板低调闪烁。
“获得新配方图纸:吸热型碳氢燃料HEF-7”
“军工声望值+”
海量的分子设计数据涌入大脑。
许燃的手指根本没有停顿,直接将脑中的分子结构参数输入“盘古”平台。
量子化学模拟开始。
屏幕上,一个精巧的笼形碳氢分子在三维空间中缓缓旋转。
十二个碳原子构成正二十面体的笼架。
氢原子和氮原子在关键节点形成桥键。
整个分子就像一颗微型的足球,结构致密,对称优美。
“分子稳定性模拟……通过。”
“吸热裂解温度区间:680K至1500K,覆盖管壁温度范围。”
“裂解吸热量:每千克燃料吸收3.8兆焦热量。”
“燃烧释放总能量:比RP-3高出……”
许燃看到最终数字,嘴角微微翘起。
“47%。”
陈容与凑过来看到这个数字,身子猛地一震。
“47%?!比RP-3高47%?!”
“废热转化的化学势能加上笼形分子本身的高键能,叠加在一起。”许燃靠回椅背。
“发动机越热,这种燃料越猛。”
陈容与蹲在地上,双手抱着脑袋,眼睛瞪得像铜铃。
“疯了,彻底疯了……
发动机的废热不但没有成为负担,反而成了推力的增益来源……”
他猛地站起来,指着许燃:“许总!你这不是在搞化学!你在违背常识!”
许燃瞥了他一眼:“不是违背常识,是你的常识不够用。”
陈容与被噎了一下,随即嘿嘿一笑。
他的眼睛开始放光了,“配方给我!我去合成!”
“急什么。”许燃从打印机里扯出一沓纸,递给他。
“先看看合成路线。
这种笼形分子的合成需要精确控制反应温度和催化剂浓度,任何一步偏差超过0.3%,分子笼就会塌掉。”
陈容与一把抢过纸张,蹲在地上就开始翻。
翻到第三页,他的眉头拧成了麻花。
翻到第五页,他开始抓头发。
翻到第七页,他直接坐在了地板上。
“许总,这合成路线总共十七步。
其中有四步需要超临界流体萃取,两步需要等离子辅助催化,最后一步的聚合反应,要在液氮温度和2000个大气压下同时进行……”
陈容与抬起头,表情复杂。
“你确定这是造燃料,不是在炼丹?”
“嫌难?”
“谁说的!”陈容与把纸张往怀里一揣,噌地站起来,“我就喜欢难的!简单的东西没意思!”
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