Ядерный двигатель

[НИИзнайка]

Если исходить из написанного - газоохлаждене и температура ТВЭЛов вышена тысячу градусов - это как раз для твердофазного ЯРД годно. Т.е. возможно работа в 2 режимах - тяговом с выбросом водорода и энергетическом.
А если совчтание - может и холодильник меньше нужен для энерго...

[pkl]

У РД-0410 температура 3100 К была

[Myth]

НИИзнайка пишет:
Т.е. возможно работа в 2 режимах - тяговом с выбросом водорода и энергетическом.

Бумага, а уж тем более страница форума, стерпит все. В реальности же режимов не будет ни одного.

[Алексей Любопытный]

Что касается холодильника, задача увеличить энтропию, испустить больше фотонов за меньшее время. Мне кажется в этом направлении и нужно думать.

Как уменьшить время излучения возбуждёнными молекулами фотонов? Вынудить?! Какими средствами?

Если включить рассуждалку, то возникают такие мысли:
1. Излучение бывает вынужденное и спонтанное.
2. Если идти по пути спонтанного излучения, то тут роль играют два параметра, это время и площадь излучения. Время это длина холодильника, по которому перемещается нагретое рабочее тело.
3. Площадь это площадь контакта рабочего тела с космической средой (стенки не учитываем).
4. Также можно понизить давление в рабочем теле, чтобы не препятствовать свободному распространению излученных фотонов и препятствовать их повторному поглощению соседними молекулами.
5. Если идти путём вынужденного излучения, то тут мы можем использовать внешнее воздействие. Чем? Пока наука даёт нам два способа, это воздействие соударением с другими молекулами, а также воздействие излучением.
6. Воздействие соударением с другими молекулами это может быть турбулентное перемешивание на дозвуковых скоростях (мешаем ложкой чай он быстрее остывает).
7. Воздействие излучением наиболее интересно и требует изучения. На данный момент известны способы лазерного охлаждения, которые используются для достижения сверхнизких криотемператур. Суть одного из них в торможении летящих молекул встречным излучением фотонов лазера, которые поглощаясь рабочим телом вводят его молекулы в перевозбуждённое состояние и вызывают излучение фотонов, при этом излучается больше энергии чем поглощается и молекулы замедляются (остывают).
8. Аналогичный эффект должен присутствовать при попытке охладить движущиеся горячие молекулы рабочего тела холодильника ЭМ полем. Эффект аналогичен работе микроволновой печи, в которой молекулы постоянно разгоняются-тормозятся с вынужденным излучением фотонов и совершением работы ЭМ полем. Нам же требуется только тормозить молекулы с вынужденным излучением фотонов.

Таким образом существуют инженерные способы создания холодильника работающего в условиях отсутствия конвекции. Нужно их изучать и применять. При том, что эти способы уже используются в криохолодильниках.


Существование эффекта "тормозящего" молекулы излучения теоретически позволяет существовать таким приборам как "замораживающий луч".

[Алексей Любопытный]

В самом фантастическом варианте, который не может существовать наряду с нынешними представлениями о физике мира, можно охлаждать вещество воздействуя на саму структуру вакуума.

Специальным образом подготовленный вакуум должен уменьшать время спонтанного излучения фотонов молекулами (С).

[Татарин]

Я предлагаю простой телепортатор.

Технически и физически это примерно так же реально, но решает изначальную проблему. И самым радикальным образом.

Есть такая наука - термодинамика. И есть у неё такое второе начало, и как-то так странно исторически сложилось, что излучение - часть нашего мира, и второму началу тоже подчиняется.
Откуда и следуют такие штуки как спектр АЧТ и формула Планка, определяющее излучение абсолютно чёрного тела. "Абсолютно чёрного", в контексте означает - излучающего тепло максимально эффективно. Больше - никак, второе начало не позволяет (ибо бОльшая мощность будет означать возможность самопроизвольного нагрева горячего тела холодным).

И насчёт всякого "усиления излучения"... В школах это упоминают мельком, конечно, шансов упомнить мало, но коэффициенты Эйнштейна, вероятность вынужденного излучения и, как следствие, лазеры - есть следствие второго начала ТД. Надеяться нарушить закон с помощью некоторых следствий из этого закона... эээ... нелогично.

Лазерное охлаждение в контексте не надо трогать: для него нужна низкоэнтропийная, высокого качества энергия в виде неравновесного лазерного излучения (почти полный эквивалент электричества или механической работы). Это опять же идея "как приспособить тепловой насос для повышения температуры излучателя", только вид сбоку, и тепловой насос теперь более понтовый - с лазером. 
Если у нас есть настолько качественная энергия, нет смысла её тратить на охлаждение некоего генератора качественной энергии. Эту качественную энергию сразу можно просто использовать по назначению с КПД 100%. И дело с концом.

[Алексей Любопытный]

Татарин пишет:
Если у нас есть настолько качественная энергия, нет смысла её тратить на охлаждение некоего генератора качественной энергии. Эту качественную энергию сразу можно просто использовать по назначению с КПД 100%. И дело с концом.

Я не ради КПД. Я ради уменьшения массы холодильника.

[Татарин]

Zveruga пишет:

Татарин пишет:
Если у нас есть настолько качественная энергия, нет смысла её тратить на охлаждение некоего генератора качественной энергии. Эту качественную энергию сразу можно просто использовать по назначению с КПД 100%. И дело с концом.

Я не ради КПД. Я ради уменьшения массы холодильника.

Да хоть ради величия Народной Джамахирии... 
Если нужно повысить излучение с квадратного метра, проще и заведомо ЛУЧШЕ (по фундаментальным причинам) повысить температуру холодильника через повышение температуры сбросного тепла преобразователя.

[Kap]

Татарин пишет:
Технически и физически это примерно так же реально, но решает изначальную проблему. И самым радикальным образом.

Да нет, к телепортеру теоретической обоснование в принципе есть - кротовые норы всякие, а вот вечный двигатель который тут предлагают прямо и однозначно запрещен.

Посчитал интереса ради сколько может весить и излучать квадратный метр радиатора. Материал - алюминий. По 0.5 мм на стенку итого 2.7 кг/м2. Температуру радиатора возьмем 700 К. При излучении близком к АЧТ и с учетом обеих сторон имеем 27 кВт с квадратного метра. Итого теоретически будет до 10 кВт/кг при большой мощности установки. Но радиатор из трубочек либо в нем должны быть перегородки, да и газ имеет массу... Но тем не менее на порядка 5 кВт/кг рассчитывать можно.

[vlad7308]

Kap пишет:
Материал - алюминий. По 0.5 мм на стенку итого 2.7 кг/м2. Температуру радиатора возьмем 700 К.

алюминий 0.5мм при 700К (427С) по прочности примерно как тряпочка

[vlad7308]

Татарин пишет:
Я предлагаю простой телепортатор.

"Я признаю только Д-принцип" (С)

[Дмитрий Инфан]

vlad7308 пишет:
алюминий 0.5мм при 700К (427С) по прочности примерно как тряпочка

Нужен какой-нибудь жаропрочный стальной сплав и температура как в камере сгорания турбореактивного двигателя.

[pkl]

Масса радиатора вырастет в разы

[Дмитрий Инфан]

Мощность излучения с квадратного метра также возрастёт в разы (конкретно, при росте температуры с 700 К до 1200 К - в 4,35 раза).

[Andrey]

Дмитрий Инфан пишет:
Мощность излучения с квадратного метра также возрастёт в разы (конкретно, при росте температуры с 700 К до 1200 К - в 4,35 раза).

Мощность от температуры в четвертой же степени.
Соответственно в 8.6 раз.
Вы где-то двоечку  потеряли.

[Алексей Любопытный]

Татарин пишет:
проще и заведомо ЛУЧШЕ (по фундаментальным причинам) повысить температуру холодильника через повышение температуры сбросного тепла преобразователя.

Способы бывают разные. В турбулентном потоке происходит разделение горячей и холодной фракции газов. Таким способом можно повышать эффективность охлаждения подавая на холодильник более горячее рабочее тело.

А эффективность холодильника, действительно зависит от перечисленных мной выше факторов и можно проанализировать возможность использования любого из них.

[Алексей Любопытный]

Я имею ввиду вихревой эффект Ранка-Хилша (их у нас называли генератором Петрика).

[Старый]

Zveruga пишет:
генератором Петрика

[Дмитрий Инфан]

Andrey пишет:
Вы где-то двоечкупотеряли.    

Да нет, я не от той температуры мощность излучения считал.
Впрочем это неважно.

[vlad7308]

Дмитрий Инфан пишет:

vlad7308 пишет:
алюминий 0.5мм при 700К (427С) по прочности примерно как тряпочка

Нужен какой-нибудь жаропрочный стальной сплав и температура как в камере сгорания турбореактивного двигателя.

вы ничего не говорите о том, как эту самую панель нагреть до этих самых 700+ К
естественная теплопроводность тонкой панели - никакая