Дыхание ледяного дракона

Я думал о создании ледяного дракона для своего мира, но я хотел, чтобы дракон был не волшебным или технологичным, а биологически правильным, поэтому я пошел искать криогенные вещества и нашел очень интересные, это жидкий водород, жидкий азот. и жидкий кислород.

Водород показался мне хорошим кандидатом, температура -253º C, он не токсичен... Но он легко воспламеняется, дракон будет использоваться всадником как боевой зверь, поэтому, если союзник окажется слишком близко к огню, и этот дракон атакует враг одинаково близко, союзник может быть ранен или погибнуть, так как огонь будет расширяться.

Жидкий азот тоже кажется хорошим кандидатом, он не воспламеняется, не токсичен, имеет температуру -196º C, его много в атмосфере...

Еще я подумал о жидком кислороде, он тоже не токсичен, тоже не воспламеняется, его тоже много в атмосфере, у него температура -183º C... Однако, несмотря на то, что он не воспламеняется, он способствует горению.

Поэтому я выбрал жидкий азот. У дракона будет криогенная система. Стадии этой системы таковы: третья ноздря, с помощью которой дракон может забирать часть воздуха, чтобы начать процесс производства азота; камера сжижения, здесь начнется процесс сжижения азота, я до сих пор не знаю, как это будет происходить, мне нужно больше узнать о том, как это делается, чтобы попытаться найти более биологическую альтернативу; собирая воду, дракон может открыть вторую «глотку» (я не знаю, какой будет правильный термин), которую он будет использовать, чтобы пить воду и хранить ее; выпуск, у дракона две трубки во рту, по одной с каждой стороны, одна выпускает жидкий азот, а другая выпускает воду, это заморозит воду, которую можно использовать для атаки и защиты, дракон может выбрать, какое из двух веществ выпустить, а также количество, например, высвобождая гораздо больше воды, чем азота. У меня также нет способа заставить дракона не замерзнуть, если внутри него что-то с температурой -196°C.

Ну, сказав это, я хотел бы спросить: что мне нужно изменить в моем драконе, чтобы это было правдоподобно? Нет необходимости использовать гипотезы, связанные с теорией эволюции, которые слишком сильно ограничили бы правдоподобие существа (больше, чем оно уже ограничивает). Если хотите, можете использовать гипотезы, связанные с теорией сотворения или генетическими мутациями а-ля InGen. Важно то, что крионическая система дракона не полагается на магию или технологии.

Что такое биологически правильный дракон? (Нам нужно знать, чтобы сказать, как это нужно изменить).
Дракон, который не зависит от магии или технологий.
Тогда на вопрос «что мне нужно изменить в своем драконе» ответ будет «использовать магию или технологии».
Если бы я хотел, чтобы мой дракон использовал магию или технологии, я просто не проводил исследования и не публиковал вопрос.
Вот почему вопрос помечен как «научный».
Ты делаешь это неправильно. Температура сжижения газов не так важна, как способность этих газов поглощать тепло путем испарения. Например, азот имеет теплоту испарения 199 кДж/кг (каждый кг жидкого азота потребляет 199 кДж из всего, что может переключиться из жидкости в газ, затем уходит и больше не охлаждает цель ). Пропан потребляет 428 кДж/кг. Если вы хотите заморозить такое же количество воды, начиная с той же температуры, вам потребуется на 54% меньше жидкого пропана, чем азота. Смотрите здесь

Ответы (3)

Сжижение воздуха — сложный процесс, его недостаточно просто охладить.

Сжижение газов — сложный процесс, в котором используются различные сжатия и расширения для достижения высоких давлений и очень низких температур, например, с помощью турбодетандеров.

В промышленности это делается с помощью двух разных процессов.

Процесс Линде : воздух сжижается в процессе Линде, в котором воздух попеременно сжимается, охлаждается и расширяется, каждое расширение приводит к значительному снижению температуры. При более низкой температуре молекулы движутся медленнее и занимают меньше места, поэтому воздух меняет свою фазу и становится жидким.

Процесс Клода: воздух также может быть сжижен с помощью процесса Клода, в котором газу позволяют изоэнтропически расширяться дважды в двух камерах. При расширении газ должен совершать работу, поскольку он проходит через расширительную турбину. Газ еще не жидкий, так как это разрушило бы турбину. Коммерческие установки по сжижению воздуха обходят эту проблему, расширяя воздух при сверхкритическом давлении. Окончательное сжижение происходит за счет изоэнтальпического расширения в ТРВ.

Если вы хотите, чтобы ваш дракон сжижал азот из воздуха, он должен каким-то образом следовать одному из этих двух процессов, чтобы сначала сжижать воздух, а затем извлекать интересующую вас фракцию.

Ниже приведены этапы процесса Linde:

Цикл охлаждения проходит в несколько этапов:

  1. Газ сжимается, что добавляет к газу внешнюю энергию, чтобы дать ему то, что необходимо для прохождения цикла. Патент Linde в США дает пример с низким давлением 25 стандартных атмосфер (370 фунтов на квадратный дюйм; 25 бар) и высоким давлением 75 стандартных атмосфер (1100 фунтов на квадратный дюйм; 76 бар).
  2. Затем газ высокого давления охлаждается путем погружения газа в более холодную среду; газ теряет часть своей энергии (теплоты). Патентный пример Linde дает пример рассола при температуре 10°C.
  3. Газ высокого давления дополнительно охлаждается с помощью противоточного теплообменника; более холодный газ, выходящий из последней ступени, охлаждает газ, поступающий в последнюю ступень.
  4. Далее газ охлаждается путем пропускания газа через отверстие Джоуля-Томсона (расширительный клапан); газ теперь находится под более низким давлением. Газ низкого давления сейчас самый холодный в текущем цикле. Часть газа конденсируется и становится выходным продуктом.
  5. Газ низкого давления направляется обратно в противоточный теплообменник для охлаждения более теплого поступающего газа высокого давления.
  6. После выхода из противоточного теплообменника газ теплее, чем он был в самом холодном состоянии, но холоднее, чем он был в начале на шаге 1.
  7. Газ направляется обратно в компрессор, смешивается с теплым поступающим добавочным газом (для замены сконденсированного продукта) и возвращается в компрессор, чтобы совершить еще один проход по циклу (и стать еще холоднее).

В каждом цикле чистое охлаждение больше, чем тепло, добавленное в начале цикла. По мере того, как газ проходит больше циклов и становится холоднее, достижение более низких температур на расширительном клапане становится более трудным.

Подсказка: вероятно, это слишком сложно, чтобы иметь смысл проводить это в живом организме.

Процесс Линде кажется проще по сравнению с процессом Клода.
Мне просто нужно выяснить, как живой организм может охладить что-то до минус градусов.
@WizardKing, вы должны принять решение: сжижение газа и переход к отрицательной температуре - две совершенно разные вещи. Ваш вопрос выше касается первого.
Я знаю, я просто хотел подчеркнуть это.

Термоакустическое охлаждение

Дракон использует ультразвук для охлаждения . Это означает, что можно использовать обычные голосовые связки для взаимодействия со специальной камерой, которая использует звуковые волны как компрессор. См. анимацию и учебник LANL . Я нашел ссылку на домашнюю демонстрацию, которую ученик начальной школы мог провести в последний раз, когда у меня был вопрос о дыхании ледяного дракона, но я не уверен, куда это делось. Возможно, так же хорошо — это звучало как громкий эксперимент, что нормально для ледяного дракона, но, возможно, не очень хорошо для спальни наверху.

Конечно, вам все еще нужно разработать некоторые неправдоподобные вещи, такие как биологический Дьюар, или, по крайней мере, что-то смехотворно изолирующее. Эволюция этой штуки в принципе не имеет смысла (так сказать, ею руководил половой отбор) .

Нет необходимости использовать гипотезы, связанные с теорией эволюции, если вы хотите, вы можете использовать теорию сотворения или какую-либо теорию, связанную с генетической мутацией.

Температура тела 150К?

Интересно, как какой-либо зверь мог бы создавать температурные градиенты и давления, необходимые для известных процессов сжижения воздуха, описанных в ответе Л. Датча ... что, если бы дракон - по какой-то причине, от которой отказался - был бы очень холодным внутри? скажем около 150К и очень хорошо изолированы. Ваш дракон вдыхал бы воздух, который тут же конденсировался, готовый снова выплюнуть жидкость.

И может ли зверь жить с такой температурой тела? Помните, что суть не в использовании магии или технологии, поэтому вам также нужно дать объяснение этому.
@WizardKing простая жизнь, по-видимому, не может нормально существовать ниже -20 градусов по Цельсию, многоклеточная жизнь изо всех сил пытается жить при температуре ниже -70 градусов по Цельсию. 150K это то же самое, что и -123 градуса по Цельсию или около -188F. Насколько нам известно, здесь холоднее, чем в самом холодном естественном месте на Земле, и ниже, чем самая низкая естественная температура на планете. Скорее всего, для того, чтобы он мог существовать при таких температурах без полного отключения своего тела, ему потребуется, чтобы его внутренняя химия была непохожа ни на что на Земле, если предположить, что разные химические вещества могут каким-то образом работать.
Да, кажется, сложно спроектировать ледяного дракона, извергающего жидкий воздух, основываясь на научных рассуждениях (смеется).