Ядерный двигатель

[SONY]

Тут что-то не так
5ТДж, а не ГДж

Да, вы правы. Так что хладагента надо на порядок больше :-)

А вот это с какого перепугу? Ладно еще нейтроны (хотя и они имеют довольно высокую проникающую), но гамма? Они просвистят насквозь и забудут как двигатель звали.

С того перепугу, что замедлитель-отражатель нейтронов для эффективной работы должен быть толстым, по крайней мере десятки сантиметров, а потому он и гамма-излучение неизбежно по большей части поглотит.

В космосе трудно сбрасывать низкопотенциальное тепло, а для работы с высокопотенциальным теплом (с Тх от 2000-3000К) обычные  "банальные тепловые машины" не подходят. Нужны необычные

Банальный термоэмиссионный преобразователь.

[vlad7308]

Нам нужно дешево и просто снять десятые или сотые процента и не иметь лишних проблем

Смотря для чего нужно...

запитать тот же двигатель

Если ставить конечной целью межпланетные пилотируемые полёты в разумные сроки, то нужно хотя бы пару десятков процентов КПД и тепловую мощность реактора за 100 МВт.

мы все еще говорим об РД на осколках деления?.. или уже о чём?
Если о нем, то ему вроде бы нужно не так уж много электричества для работы. Как раз какие то доли процента от мощности. Наверное

[vlad7308]

Тут что-то не так
5ТДж, а не ГДж

Да, вы правы. Так что хладагента надо на порядок больше :-)

На три

[vlad7308]

Банальный термоэмиссионный преобразователь

Банальная обмотка на сопле точно не проще?

[ratcustorb]

мы все еще говорим об РД на осколках деления?.. или уже о чём?

А для таких РД есть перспектива? 

[vlad7308]

мы все еще говорим об РД на осколках деления?.. или уже о чём?

А для таких РД есть перспектива? 

я не знаю про перспективу
Но мы с SONY говорим именно о нем

[Sembler]

Банальный термоэмиссионный преобразователь

Термоэмиссионные напрашиваются благодаря высокой температуре, но какой ресурс у электродов ТЭП? Какое-то количество электроэнергии можно получать от лишнего тепла с помощью эффекта Зеебека, как это делают в РИТЭГ - КПД низкий, зато деградация термопары происходит значительно медленней и ресурс преобразователя  получается большой.

[vlad7308]

Кстати, вышеописанный гипотетический РД на осколках деления - это же мечта земной энергетики, и к черту весь этот космос!
Вместо всех этих омерзительных дорогущих тепловых машин со смехотворным КПД имеем направленный поток заряженных частиц, считай, готовый ток, хехе. Ставь обмотки\МГД и подавай в сеть...

[ratcustorb]

Кстати, вышеописанный гипотетический РД на осколках деления - это же мечта земной энергетики, и к черту весь этот космос!
Вместо всех этих омерзительных дорогущих тепловых машин со смехотворным КПД имеем направленный поток заряженных частиц, считай, готовый ток, хехе. Ставь обмотки\МГД и подавай в сеть...

Если бы это было проще/дешевле - наверное бы уже применяли? 

[SONY]

Банальная обмотка на сопле точно не проще?

МГД-генератор - это отнюдь не "банальная обмотка".
Это, как минимум, ещё и электроды, которые, облучаемые тяжёлыми ионами с энергией на уровне 100 МэВ, будут распыляться "со скоростью света".

[SONY]

Термоэмиссионные напрашиваются благодаря высокой температуре, но какой ресурс у электродов ТЭП? Какое-то количество электроэнергии можно получать от лишнего тепла с помощью эффекта Зеебека, как это делают в РИТЭГ - КПД низкий, зато деградация термопары происходит значительно медленней и ресурс преобразователя  получается большой.

Ресурс - годы.
Термопары, работающие при 2000+ К? Ну, если такие есть, то можно и их использовать.

[vlad7308]

Кстати, вышеописанный гипотетический РД на осколках деления - это же мечта земной энергетики, и к черту весь этот космос!
Вместо всех этих омерзительных дорогущих тепловых машин со смехотворным КПД имеем направленный поток заряженных частиц, считай, готовый ток, хехе. Ставь обмотки\МГД и подавай в сеть...

Если бы это было проще/дешевле - наверное бы уже применяли?

без всякого сомнения

[telekast]

Поскольку вылетать будут не только осколки деления, но и теплоноситель, то тяга получится выше. Можно либо уменьшить реактор, либо сократить время его работы для достижения некоей скорости, либо увеличить сеорость. При просих равных.

Мы "сожгли" 1 кг урана-233, получили 82 ТДж энергии, из которых около 5 ГДж выделились в виде мгновенного гамма-излучения и быстрых нейтронов, а потому точно пошли на нагрев двигателя.
Предположим, мы охлаждаем за счёт испарения воды. Её удельная теплота парообразования - 2,3 МДж/кг. Т.е. чтобы забрать тепло от 1 кг урана нужно испарить 2170 кг воды. Наверное можно найти какой-то теплоноситель лучше, но всё рано нам на килограмм урана потребуется порядка тонны теплоносителя.
Если вы планируете сделать стотонный реактор с запасом урана в 50 кг - тут да, испарение теплоносителя и его выброс в космос может работать. Если же на стотонный реактор планируется хоть несколько тонн урана, то теплоносителя придётся взять уже тысячи тонн...

Сони если можно скинте ссылку на эту концепсию. Заранее благодарю

https://www.nasa.gov/pdf/718391main_Werka_2011_PhI_FFRE.pdf

Ну, на нагрев воды тоже затратится нееоторое колво тепла. Примерно 8я от теплаина парообразование. Далее пар тоже будет забирать ткплоту на свой перегрев,его теплоемкость примерно половина от теплоемкости жидеой фазы и растет с ростом температуры пара. Опять жеж можно натрий, например, в качестве хладогента взять. Или литий. Подогреваемый шнековый бак. 

[telekast]

Банальный термоэмиссионный преобразователь.

Ресурс. 

[SONY]

Ну, на нагрев воды тоже затратится нееоторое колво тепла. Примерно 8я от теплаина парообразование. Далее пар тоже будет забирать ткплоту на свой перегрев,его теплоемкость примерно половина от теплоемкости жидеой фазы и растет с ростом температуры пара. Опять жеж можно натрий, например, в качестве хладогента взять. Или литий. Подогреваемый шнековый бак. 

Вот и посчитайте конкретно в числах...

Ресурс. 

Ресурс у тех, что летали, определялся запасом цезия. Который там был что-то порядка пары килограмм, и этого хватило на год. Взяли бы вдвое больше цезия - было бы вдвое больше ресурса.

[telekast]

Вот и посчитайте конкретно в числах...

Для двигателя тепловой мощностью 1МВт при средней теплоемкости воды 4,2кДж/кг*гр, перепаде температур 100гр(от 0С до 100С) и кдельной теплоте парообразования 2300кДж/кг без учета перегрева пара(хз как считать) массовый расход воды будет:
(1 * 1000) / ((4,2 * 100) + 2300) = 0,368 кг/сек. 

[Serge V Iz]

У турбины на ртути энтальпия испарения (соответственно, конденсации) совсем смешная, А рабочий диапазон температур всё еще в районе современных турбин. При этом теплоотвод в холодильнике -- значительно меньшей площадью.

Так что, вариантов есть. )

[SONY]

Для двигателя тепловой мощностью 1МВт

считать что-либо бессмысленно. FFRE при столь ничтожной мощности смысла не имеет.

массовый расход воды будет:
(1 * 1000) / ((4,2 * 100) + 2300) = 0,368 кг/сек. 

При таком расходе гидразина и тетраоксида диазота самый обычный ЖРД будет создавать тягу 1100-1200 Н. При этом его тепловая мощность будет составлять порядка 3,5 МВт. Ну и на кой фиг городить какие-то ядерные двигатели?..

[Serge V Iz]

Для двигателя тепловой мощностью 1МВт

считать что-либо бессмысленно. FFRE при столь ничтожной мощности смысла не имеет.

массовый расход воды будет:
(1 * 1000) / ((4,2 * 100) + 2300) = 0,368 кг/сек.

При таком расходе гидразина и тетраоксида диазота самый обычный ЖРД будет создавать тягу 1100-1200 Н. При этом его тепловая мощность будет составлять порядка 3,5 МВт. Ну и на кой фиг городить какие-то ядерные двигатели?..

Турбина должна быть конденсационной.

[SONY]

Турбина должна быть конденсационной.

Какая ещё турбина? Вы о чём?..