Ядерная электродвигательная установка

[Татарин]

космофан пишет:
 Вас трудно понять, давайте по порядку

Полезная работа - это разница между переданным теплоносителю теплом и теплом оставшимся для передачи холодильнику. т.е. тепло переданное холодильнику будет равно:

ΔQ = Qo - A

Qo - энергия переданная рабочему телу нагревателем (реактором)
A - работа совершённая турбиной
ΔQ - энергия которую нужно передать холодильнику (излучить), чтобы не наступило термодинамическое равновесие

Это верно?  

Нет, возможны иные пути потери полезной работы. Но к чему это?

[naunau]

m-s Gelezniak пишет:
Вот этого и ожидал.Печально.
Кстати а в "Капле-2" что непошло?

Пишут, что устновка вообще не включилась, космонавты своими силами исправить не смогли.

Судя по использованным материалам, КХ мусолят ещё с 70-х годов. Судя по статье, ничего там проблемного нет. Есть огромный простор для фантазий и материалов. До определённой тепловой мощности использовать КХ смысла нет, но чем больше мощность, тем выгоднее КХ. 
Хотя меня смущают потерянные шарики олова на орбите, в плане мусора 

[m-s Gelezniak]

naunau пишет:

m-s Gelezniak

пишет:
Вот этого и ожидал.Печально.
Кстати а в "Капле-2" что непошло?

Пишут, что устновка вообще не включилась, космонавты своими силами исправить не смогли.

Судя по использованным материалам, КХ мусолят ещё с 70-х годов. Судя по статье, ничего там проблемного нет. Есть огромный простор для фантазий и материалов. До определённой тепловой мощности использовать КХ смысла нет, но чем больше мощность, тем выгоднее КХ.
Хотя меня смущают потерянные шарики олова на орбите, в плане мусора

Проблем там масса. Судя уже по приведённому писали теоретики(не в укор). Очень много ограничений.

[naunau]

m-s Gelezniak пишет:
Проблем там масса. Судя уже по приведённому писали теоретики(не в укор). Очень много ограничений.

Главная проблема КХ в его нужности прямо сейчас. В космосе нет установок с нужной тепловой мощностью.
В статье расчитывают установки от мегаватт и до десяти гигаватт, когда речь идёт о десятках и сотнях мегаватт, о панельных радиаторах лучше забыть.
КХ обязательно сделают, когда в нём возникнет потребность. Для ЯЭДУ 1МВт КХ даёт несущественный выигрыш, в основном в плане габаритов при выведении, а вот для 10-40МВт, КХ будет очень интересен.
Зачем там такие установки это другой вопрос.
В плане мусора подумалось, что испарение теплоносителя после потери это плюс, в этом плане нужно идти на компромис, что бы потерянный теплоноситель испарился лет за 30-50.

[космофан]

Татарин пишет:

космофан пишет:
 Вас трудно понять, давайте по порядку

Полезная работа - это разница между переданным теплоносителю теплом и теплом оставшимся для передачи холодильнику. т.е. тепло переданное холодильнику будет равно:

ΔQ = Qo - A

Qo - энергия переданная рабочему телу нагревателем (реактором)
A - работа совершённая турбиной
ΔQ - энергия которую нужно передать холодильнику (излучить), чтобы не наступило термодинамическое равновесие

Это верно?    

Нет, возможны иные пути потери полезной работы. Но к чему это?

что нет? какие иные, трение в подшипниках ?  
какой КПД у паровой турбины?

[Alex Degt]

Космофан таки вставит змеевик в турбину... Представили? Джюс со сверхзвуковой скоростью!    

ПС. Может Космофану полезно будет? https://en.wikipedia.org/wiki/Mercury_vapour_turbine Для так сказать продолжения спорту типо...

[khach]

Электродинамический стабилизатор капельного потока много жрать электроэнергии не будет- там силы действующие микрограммные нужны. И весить тоже- сетка тонких проволочек.
А вот сколько будет весить распылитель жидкого олова и  сколько будет жрать- это хороший вопрос. На земле мелкодисперсный порошок делают распылением расплава газом типа аргона. Для космической конструкции это не подходит по явным причинам. А вот распылить другимим методами жидкий металл с весьма большой энергией поверхностного натяжения- это надо постараться. Форсунка и высокое давление в трубопроводе практически не катит. Надо распылчть или ультразвуком, или вихревыми токами. Да еще и капли после распыла летят ну не во все стороны, но в достаточно широкий телесный угол. Надо или коллимировать поток, или ловить улетевшее в стороны, иначе потеряем теплоноситель. Есть идеи заряжать капли и управлять ими электростатически, но т.к теплоноситель металл- заряжать можно только после распыления, иначе заряд утечет. Короче, источник капель- не такое простое устройство.
Рассматривался еще вариант -отказаться от капель и использовать холодильник с поверхностным потоком. Разворачивается металлическая сетка из металла, смачиваемого теплоносителем, и тонкая пленка теплоносителя ползет по сетке от источника к приемнику. В условиях гравитации все наверно видели такие водные инсталляции. В невесомости не поползет. Поэтому была идея встроить в сетку электромагнитный насос- часть проволок в изоляции и по ним идет трехфазный ток, образуя статор линейного асинхронного электродвигателя. А металл теплоностителя- ротор этого двигателя. Вот слой металла и ползти будет достаточно быстро. Да еще обмотки пригодятся для холодного старта холодильника, когда теплоноситель затвердеет при выключенном реакторе. Будут индкуционными нагревателями чтобы расплавить металл хоть на небольшом участке, а потмо горячий теплоноситель с реактора расплавит и остальное.

[Татарин]

космофан пишет:
 что нет? какие иные, трение в подшипниках ?    
какой КПД у паровой турбины?

Работа компрессора в первую очередь. Но подшипники тоже покатят.

Бессмысленный вопрос, Вам уже раз пять сказали, что он зависит от параметров цикла (при условии вменяемости инженеров - от начальной и конечной температур).

[Сергей]

khach пишет:
В невесомости не поползет. Поэтому была идея встроить в сетку электромагнитный насос- часть проволок в изоляции и по ним идет трехфазный ток, образуя статор линейного асинхронного электродвигателя. А металл теплоностителя- ротор этого двигателя. Вот слой металла и ползти будет достаточно быстро. Да еще обмотки пригодятся для холодного старта холодильника, когда теплоноситель затвердеет при выключенном реакторе. Будут индкуционными нагревателями чтобы расплавить металл хоть на небольшом участке, а потмо горячий теплоноситель с реактора расплавит и остальное.

Как идея весьма неплохо.

[космофан]

Alex Degt пишет:
ПС. Может Космофану полезно будет? https://en.wikipedia.org/wiki/Mercury_vapour_turbine Для так сказать продолжения спорту типо...

ты сам то читаешь свои ссылки, там написано что использование ртути увеличивает эффектиность цилка Ренкина относительно воды, а двухкаскадный цикл имеет КПД 61%, но не используется из-за проблем с безопасностью, пары ртути ядовиты.

И эта ссылка оказалась для тебя бесполезной    

ты хоть понял как они там КПД 61% получили?

Татарин пишет:

космофан пишет:
какой КПД у паровой турбины?

Бессмысленный вопрос

а то есть "КПД турбины" - такого не бывает, понятно. Буду знать  

[Сергей]

Татарин пишет:

космофан пишет:
 что нет? какие иные, трение в подшипниках ?
какой КПД у паровой турбины?

Работа компрессора в первую очередь. Но подшипники тоже покатят.

Бессмысленный вопрос, Вам уже раз пять сказали, что он зависит от параметров цикла (при условии вменяемости инженеров - от начальной и конечной температур).

Если говорить об энергетике, то как уже оппоненты отмечали, КПД зависит от температуры и давления на входе и на выходе. Для конденсационных паровых турбогенераторов(вырабатывается только электричество) на мощных установках порядка 800-1000 МГватт КПД около 40 % - основные потери - нагрев циркводы в конденсаторе для охлаждения пара. Для повышения КПД используют цепочку газогенератор - газовая турбина - электрогенератор; после газовой турбины - парогенератор - паровая турбина - электрогенератор - КПД до 55-60%.Если, кроме выработки электроэнергии, производство использует и горячий пар высокого и низкого давления для технологических нужд, то производится отбор отбор пара из соответствующих секций паровой турбины, и КПД может достигать и 80%.

[космофан]

Сергей пишет:
основные потери - нагрев циркводы в конденсаторе для охлаждения пара. Для повышения

не совсем, основные потери это:

[/li]
• затраты на компрессор - который поднимает давление в камере нагрева воды в реакторе
• неэффектиный нагрев воды - нагревается не только теплоноситель, но и другие части конструкции
• турбина - вода не передаёт ей всю возможную энергию (КПД около 50-60%)
• электрогенератор - не вся энергия ротора переходит в электричество. (КПД около 85%)
  

у каждого из этих этапов свой КПД

[Сергей]

космофан пишет:

Сергей пишет:
основные потери - нагрев циркводы в конденсаторе для охлаждения пара. Для повышения

не совсем, основные потери это:

Я писал про обычную земную энергетику.

[Alexey K.]

Сергей пишет:
Для конденсационных паровых турбогенераторов(вырабатывается только электричество) на мощных установках порядка 800-1000 МГватт КПД около 40 % - основные потери - нагрев циркводы в конденсаторе для охлаждения пара.

Это не потери, это сброс отработанного тепла в окружающую среду. Эффективнее, конечно, травить прямо сразу в окружающую среду, но нельзя, приходится через конденсатор.

Сергей пишет:
Для повышения КПД используют цепочку газогенератор - газовая турбина - электрогенератор; после газовой турбины - парогенератор - паровая турбина - электрогенератор - КПД до 55-60%.

Тут я теряюсь: для чего это всё нужно? В этой схеме КПД первого контура (точнее каким бы он был в случае одноконтурной схемы) уменьшится на величину КПД второго контура, да ещё за минусом неизбежных потерь во втором контуре.
Кстати, видели парогенератор ВВЭР-1000? Это который ПГВ-1000? Его объём больше объёма активной зоны, а их в тысячнике 4 штуки. И это вода-вода. В случае газ-вода, объёмы ещё больше возрастут.

[Alexey K.]

khach пишет:
Рассматривался еще вариант -отказаться от капель и использовать холодильник с поверхностным потоком. Разворачивается металлическая сетка из металла, смачиваемого теплоносителем, и тонкая пленка теплоносителя ползет по сетке от источника к приемнику. В условиях гравитации все наверно видели такие водные инсталляции. В невесомости не поползет. Поэтому была идея встроить в сетку электромагнитный насос- часть проволок в изоляции и по ним идет трехфазный ток, образуя статор линейного асинхронного электродвигателя. А металл теплоностителя- ротор этого двигателя. Вот слой металла и ползти будет достаточно быстро. Да еще обмотки пригодятся для холодного старта холодильника, когда теплоноситель затвердеет при выключенном реакторе. Будут индкуционными нагревателями чтобы расплавить металл хоть на небольшом участке, а потмо горячий теплоноситель с реактора расплавит и остальное.

Ещё есть схема с замкнутой лентой, натянутой между двумя барабанами как в гусеничном тракторе. К ленте приклеиваются капли и она вращается между этими барабанами  

[космофан]

Alexey K. пишет:
Тут я теряюсь: для чего это всё нужно? В этой схеме КПД первого контура (точнее каким бы он был в случае одноконтурной схемы) уменьшится на величину КПД второго контура, да ещё за минусом неизбежных потерь во втором контуре.

это не второй контур, это было описания как пар движется по турбине, сначала на блок высокого давления, потом подсушивается и идёт на турбину низкого давления.

Alexey K. пишет:

khach пишет:
Рассматривался еще вариант -отказаться от капель и использовать холодильник с поверхностным потоком. Разворачивается металлическая сетка из металла, смачиваемого теплоносителем, и тонкая пленка теплоносителя ползет по сетке от источника к приемнику.

Ещё есть схема с замкнутой лентой, натянутой между двумя барабанами как в гусеничном тракторе. К ленте приклеиваются капли и она вращается между этими барабанами  

чего только не придумают лишь бы не делать второй контур  

[Alexey K.]

космофан пишет:
это не второй контур, это было описания как пар движется по турбине, сначала на блок высокого давления, потом подсушивается и идёт на турбину низкого давления.

Парогенератор, он же теплообменник после газовой турбины как бы недвусмысленно намекает на второй контур.

[m-s Gelezniak]

naunau пишет:

m-s Gelezniak

пишет:
Проблем там масса. Судя уже по приведённому писали теоретики(не в укор). Очень много ограничений.

Главная проблема КХ в его нужности прямо сейчас. В космосе нет установок с нужной тепловой мощностью.
В статье расчитывают установки от мегаватт и до десяти гигаватт, когда речь идёт о десятках и сотнях мегаватт, о панельных радиаторах лучше забыть.
КХ обязательно сделают, когда в нём возникнет потребность. Для ЯЭДУ 1МВт КХ даёт несущественный выигрыш, в основном в плане габаритов при выведении, а вот для 10-40МВт, КХ будет очень интересен.
Зачем там такие установки это другой вопрос.
В плане мусора подумалось, что испарение теплоносителя после потери это плюс, в этом плане нужно идти на компромис, что бы потерянный теплоноситель испарился лет за 30-50.

Нужен и прямо сейчас. Ибо потом начинать с нуля сложнее.
На счет панелей всеже несогласен. Наращивайте секционность. А моноблок проектирайте с минимальным радиатором.
Токже незабывайте что теплоноситель для многоразовых систем нужно подымать снизу.

[m-s Gelezniak]

Кстати, о птичках, а какова максимальная суммарная мощьность МКС? 

[космофан]

Сергей пишет:
Для повышения КПД используют цепочку газогенератор - газовая турбина - электрогенератор; после газовой турбины - парогенератор - паровая турбина - электрогенератор - КПД до 55-60%.

Alexey K. пишет:

космофан пишет:
это не второй контур, это было описания как пар движется по турбине, сначала на блок высокого давления, потом подсушивается и идёт на турбину низкого давления.

Парогенератор, он же теплообменник после газовой турбины как бы недвусмысленно намекает на второй контур.

вобщем это ТЭЦ, горячий газ после турбореактивного двигателя идёт на парогенерацию.
Вобщем об чём я толкую, после реактора вместо того чтобы горячий металл отправить в радиатор, лучше отправить его в парогенератор жидкости с низкой температурой кипения, ртуть или вода, и этим паром крутить вторую турбину, КПД выше, мощность больше, так как КПД выше то и излучать в радиаторах нужно меньше.
Можно каскад и из трёх контуров с турбинами сделать, но думаю слишком сложно, для начала пойдёт и два контура    

m-s Gelezniak пишет:
Кстати, о птичках, а какова максимальная суммарная мощьность МКС?

суммарная мощьность солнечных батарей МКС 100 кВт, КПД батарей 9%, на начало работы КПД было 15%