ISP d'un monergol H2O2/sucre ?

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Message Dim 11 Oct 2015 - 14:48


Bonjour à tous,

Je suis récemment tombé sur un vieux brevet américain de 1987 (US 4,698,965) qui détaille un monergol stockable avec une composition en poids de 40% de peroxyde d'hydrogène , 40% d'eau et 20% de carburant organique (éthanol ou sucre) comme une alternative à l'emploi du peroxyde concentré (90%+) pour la génération de gaz ou la propulsion à réaction. Ce type de monergol a aussi été étudié à l'université de Purdue en 2002
http://patentimages.storage.googleapis.com/pdfs/US4698965.pdf
http://www.icas.org/ICAS_ARCHIVE/ICAS2002/PAPERS/834.PDF

En partant de ce document, j'ai voulu calculer l'ISP d'un mélange peroxyde/glucose afin de comparer les performances obtenues avec celles du peroxyde concentré seul (isp~180s) et celle du mélange H2O2/kérosène (isp~285s).
- équation 1 C6H12O6 + 12 H2O2 +16 H2O => 34 H2O + 6 CO2, masse moléculaire des produits 21.9 g/mol
Je me suis basé sur le site suivant pour effectuer les calculs, mais je ne dispose pas de toutes les données thermodynamiques pour obtenir un résultat. Est-ce qu'il existe une méthode plus simple pour estimer l'impulsion spécifique de ce monergol ?
http://www.braeunig.us/space/thermo.htm

Merci d'avance !
Pr. Théodose
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Message Jeu 10 Déc 2015 - 14:45


C'ets un thread "ancien" mais je vais y apporter ma pierre.
L'Isp est une caractéristique du système propulsif, pas des ergols. Elle caractérise en gros la vitesse d'éjection des gaz. On voit bien que cette vitesse est dépendante du design de la tuyère et pas juste des types d'ergols qu'on met dedans.
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Message Ven 1 Avr 2016 - 21:50


Petite mise à jour suite à la découverte d'un papier brésilien de 2011 sur une famille de mono-ergols à base de peroxyde d'hydrogène et d'éthanol :
http://www.abcm.org.br/app/webroot/anais/cobem/2011/PDF/197101.pdf

Le tableau 3 liste l'impulsion spécifique de différents mélanges. Elle peut varier entre 120 et 140s pour du H2O2 seul contre 180-220s pour un mono-ergol H2O2/éthanol et 250s pour un bi-ergol H2O2/kérosène.
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Message Sam 2 Avr 2016 - 10:57


L'utilisation du terme monoergol pour un mélange de deux composants  est abusif (même si le mélange est déjà réalisé, en fait c'est un pré-mixed de deux ergols)

Petit rappel :
Les monoergols sont des molécules "instables" telles que l’eau oxygénée (H2O2) et l’hydrazine (N2H4). On obtient, par passage de l’ergol sur un catalyseur , une réaction de décomposition (dismutation) avec émission d’un gaz pouvant être éjecté. Les monoergols sont très utilisés pour le contrôle d’attitude des satellites et des fusées.

Réactions chimiques :

   Réaction avec l’eau oxygénée (H2O2)

       H2O2 (l) (en présence d'un catalyseur) - > H2O (l) + 1/2 O2 (g)

   Réaction avec l’hydrazine (N2H4)

       N2H4 (l) (en présence d'un catalyseur) - >  N2 (g) + 2 H2 (g)

D'ailleurs dans l'introduction du fichier pdf ci-dessus on peut lire :
http://www.abcm.org.br/app/webroot/anais/cobem/2011/PDF/197101.pdf a écrit:
The pre-mixed propellant behaves as a monopropellant

Et dans les tableaux comparatifs les pré-mixed sont une catégorie à part :
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Message Dim 3 Avr 2016 - 0:09


Un mélange d'éthanol et de peroxyde d'hydrogène à 70 % peut être considéré comme un "pseudo-monoergol". Mais ça doit être une mixture particulièrement chatouilleuse... :hot:

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