موتورهای جت تقریباً با هر سوختی می توانند کار کنند و دمای کارکرد داغترین بخشهای موتورهای جت مدرن بین 3000 تا 3150 درجه فارنهایت (1648 و 1732 درجه سانتیگراد) است. آیا این بدان معناست که یک سیستم هیدروژن بر اساس تقاضا می تواند روی جت های مدرن کار کند؟
آب ابتدا توسط بخش اگزوز پمپ شده و گرم می شود، سپس به سمت بخش های داغ موتور هدایت می شود (زمانی که به اندازه کافی گرم است که باعث خنک شدن و راندمان موتور پایین نمی شود) جایی که در حرارت بالای 1472 درجه فارنهایت (800) به هیدروژن و اکسیژن تجزیه می شود. درجه سانتیگراد)، سپس آن گازها برای احتراق به موتور پمپ می شوند.
مزایا این است که اولاً آب فراوان و در نتیجه ارزان است. حتی می توان از آب دریا نیز استفاده کرد زیرا در آن دماها طراحی سیستمی که از شر ناخالصی هایی که در غیر این صورت باعث خوردگی قطعات حیاتی موتور می شود، خلاص شود، آسان است.
ثانیاً، با توجه به اینکه قطعات مهم غیرحرارتی در بخش اگزوز نیازی به ساخته شدن از مواد و آلیاژهای پیچیده و گران قیمت با توجه به اثر خنک کنندگی آب ندارند، در هزینه های ساخت صرفه جویی می کند.
ثالثاً، با توجه به اینکه چگالی انرژی هیدروژن دو برابر سوختهای فسیلی است، هزینههای وزن سوخت کاهش مییابد، بنابراین کمتر باید حمل شود. و مهمتر از همه، مشکل محیط زیست در هوانوردی حل می شود، با توجه به اینکه انتشار دی اکسید کربن کم یا اصلا وجود نخواهد داشت.
به دلیل ترمودینامیک اساسی نمی تواند کار کند
آنچه من گفتم و پینهاد دادم این است که اساساً هواپیما آب را حمل می کند. آب به اجزای آن، هیدروژن و اکسیژن تجزیه می شود. اجزاء با سوزاندن آنها به عنوان سوخت دوباره ترکیب می شوند. سوزاندن هیدروژن و اکسیژن راه بسیار خوبی برای ایجاد گرمای زیاد است. اما مهم نیست که چگونه آب را به هیدروژن و اکسیژن تجزیه کنید، ترمودینامیک واکنش کار نخواهد کرد.
مشکل ساده است: شما باید یک منبع انرژی داشته باشید تا آب را از هم جدا کنید. در شیمی ما سطح انرژی واکنش دهنده ها و محصولات را می دانیم و می توانیم بفهمیم که آیا انرژی در یک واکنش آزاد می شود یا ذخیره می شود. سوزاندن هیدروژن و اکسیژن انرژی زیادی آزاد می کند، اما طبق قانون ترمودینامیک، تجزیه آب به اجزای آن نیاز به ورودی دقیقاً همان مقدار انرژی دارد. شما نمی توانید از این دور شوید. بدتر از آن، در دنیای واقعی، در هر مرحله تبدیل ضرر و زیان وجود دارد، بنابراین شما حتی نمیتوانید آن را شکست دهید در هواپیمای خود، اصولاً میتوانید آب را شکافته و آن را در موتور بسوزانید. اما شما باید منبع دیگری برای مقدار زیادی انرژی مورد نیاز برای تقسیم آب داشته باشید. یعنی هم سوخت دیگری و هم موتور دیگری. در واقع، آنها بسیار بیشتر از هرگونه صرفه جویی در وزن و هزینه خواهند بود.
این زمانی امکان پذیر است که موتور جت دارای چندین مرحله باشد.
اولین مرحله دمای پایین (دمای پایین به معنای 2500 درجه سانتیگراد در این مورد)، آب به هیدروژن و اکسیژن تقسیم می شود.
در مرحله بعدی، هیدروژن از اکسیژن (که دور ریخته می شود) جدا می شود و تا چند بار فشار فشرده می شود.
مرحله سوم در دمای بالای 10.000.000 درجه سانتیگراد نگهداری می شود. در این مرحله هیدروژن به صورت گرمازایی به هلیوم می سوزد و گرمای مراحل یک و سه و همچنین نیروی محرکه را تامین می کند.
این موتور همچنین مقادیر زیادی تشعشعات رادیواکتیو تولید می کند که در برخی مواقع می توان آن را یک نقطه ضعف دانست.
ساخت موتور جت که بتواند دمای 10.000.000 درجه سانتیگراد را تحمل کند فعلا امکان نداره
حتی اگر بتوانید نوعی موتور SciFi بسازید که هم آب را شکافته و سپس دوباره آن را بسوزاند، باز هم جایی نخواهید داشت: کل خروجی سوزاندن برای شکاف مورد نیاز است بدون اینکه چیزی برای تولید نیروی رانش باقی نماند (و در دنیای واقعی). تلفات وجود دارد، بنابراین هواپیمای من به سرعت از آسمان خارج می شود).hope I helped you understand the question. Roham Hesami, sixth semester of aerospace engineering
![smile072 smile072](./images/smilies/Emoji_Animals_Nature_32/166.png)
![smile072 smile072](./images/smilies/Emoji_Animals_Nature_32/166.png)