Ядерная электродвигательная установка

[naunau]

космофан пишет:
видимо о другом, так как мне не понятна идея использовать маломощный и маложивущий реактор.
кстати на Топаз-1 Топаз-2 был калий-натрий.
На подводных лодках тоже калий-натрий, либо вода.

Вот чем занимается Росатом
http://www.rosatom.ru/journalist/atomicsphere/f7a258804d9db789a4bbee79074d10c1

 в будущем году на исследовательском ректоре МИР в димитровградском ГНЦ-НИИАР будет установлена петля для испытаний гелий-ксенонового теплоносителя при температурах свыше 1000 градусов С.
Поскольку данный теплоноситель является новым, сказала Е. Ромадова, его необходимо «очень аккуратно и тщательно отрабатывать». Для реализации российского проекта комической ЯЭРДУ выбран высокотемпературный газоохлаждаемый реактор и цикл Брайтона.

[космофан]

naunau пишет:

космофан пишет:
видимо о другом, так как мне не понятна идея использовать маломощный и маложивущий реактор.
кстати на Топаз-1 Топаз-2 был калий-натрий.
На подводных лодках тоже калий-натрий, либо вода.

Вот чем занимается Росатом
 http://www.rosatom.ru/journalist/atomicsphere/f7a258804d9db789a4bbee79074d10c1

в будущем году на исследовательском ректоре МИР в димитровградском ГНЦ-НИИАР будет установлена петля для испытаний гелий-ксенонового теплоносителя при температурах свыше 1000 градусов С.
Поскольку данный теплоноситель является новым, сказала Е. Ромадова, его необходимо «очень аккуратно и тщательно отрабатывать». Для реализации российского проекта комической ЯЭРДУ выбран высокотемпературный газоохлаждаемый реактор и цикл Брайтона.

а зачем Е. Ромадова не сказала? если на Топаз-1 Топаз-2 был калий-натрий, а на подводных лодках тоже калий-натрий, либо вода.

[космофан]

кстати Е.Ромадова сказала ещё:
"Поскольку данный теплоноситель является новым, сказала Е. Ромадова" 
теплоноситель является "новым", а с чего вдруг так сразу на новый теплоноситель перешли?

[naunau]

космофан пишет:
а зачем Е. Ромадова не сказала? если на Топаз-1 Топаз-2 был калий-натрий, а на подводных лодках тоже калий-натрий, либо вода.

Топаз-1 Топаз-2 и реактор ЯЭДУ даже рядом не стоят. Только ВТГР позволит выйти на приемлемое энергомассовое совершенство в космосе. 

[космофан]

naunau пишет:

космофан пишет:
а зачем Е. Ромадова не сказала? если на Топаз-1 Топаз-2 был калий-натрий, а на подводных лодках тоже калий-натрий, либо вода.

Топаз-1 Топаз-2 и реактор ЯЭДУ даже рядом не стоят. Только ВТГР позволит выйти на приемлемое энергомассовое совершенство в космосе.

наоборот, снизит мощность при снижение ресурса.

[naunau]

космофан пишет:
наоборот, снизит мощность при снижение ресурса.

Вы о чём ? у топаза тепловая мощность 150КВт, выходная электрическая мощность преобразователя составляла от 5 до 6,6 кВт, т.е. КПД 3%. У обсуждаемого ЯЭДУ у реактора планируется КПД 25%, т.к. турбо-машинный преобразователь.
У топаза был  термоэмиссионный преобразователь, для получения 1МВт эл.мощности нужен будет реактор 30МВт тепловой мощности. Короче бред. Забудьте про топазы.

[космофан]

naunau пишет:

космофан пишет:
наоборот, снизит мощность при снижение ресурса.

Вы о чём ? у топаза тепловая мощность 150КВт, выходная электрическая мощность преобразователя составляла от 5 до 6,6 кВт, т.е. КПД 3%. У обсуждаемого ЯЭДУ у реактора планируется КПД 25%, т.к. турбо-машинный преобразователь.
У топаза был термоэмиссионный преобразователь, для получения 1МВт эл.мощности нужен будет реактор 30МВт тепловой мощности. Короче бред. Забудьте про топазы.

о том, что мощность газоохлождаемых реакторов ниже, чем жидкометалических и водяных.
причём более высокая мощность жидкометалических и водяных достягается при меньших температурах, что увеличивает срок эксплутатации реакторов.

[naunau]

космофан пишет:
о том, что мощность газоохлождаемых реакторов ниже, чем жидкометалических и водяных.
причём более высокая мощность жидкометалических и водяных достягается при меньших температурах, что увеличивает срок эксплутатации реакторов.

Меньшие температуры это и есть минус для космических реакторов. Чем выше температура космического реактора тем лучше. Т.к. КПД предполагаемого реактора 20-25%, то соответственно придётся рассеять лишнее тепло 3-4МВт в космос. Чем выше температуры теплоносителя, тем меньше масса холодильника. У обсуждаемого реактора температура АЗ 1500К. Одно из дальнейших усовершенствований космического реактора заключается в повышении температуры АЗ. 
При гипотетическом ЯР с Т АЗ 3000К, площадь холодильника будет измеряться в неск кв. метров, менее 10.
В теме "ядерный двигатель" это уже на 100 рядов обсудили.

[космофан]

naunau пишет:
Меньшие температуры это и есть минус для космических реакторов. Чем выше температура космического реактора тем лучше. Т.к. КПД предполагаемого реактора 20-25%, то соответственно придётся рассеять лишнее тепло 3-4МВт в космос

немного не так, КПД газоохлождаемого около 40%, но что достигается высокой температурой, что в свою очередь значительно снижает ресурс, при 3000К ресурс будет час.

у цезия КПД в 25%  при Т=727С, и при 60м2 радиаторе, при ресурсе как у подводных лодок 20 лет.

и возможно, чем выше температура реактора тем он быстрей выгорает, то есть повышение температуры 1,5 уменьшит ресурс во сколько раз? И в случае с газоохлаждаемым при меньшей мощности из-за низкой теплоёмкости по сравнению с водой и металлом.

И потом зачем при 1200С капильный холодильник если реактор будет светится как свечка    ?

[Дем]

Нам к сожалению не к чему этот реактор прикручивать.
Кроме того, 1 МВт электричества - это всего 2 тонны солнечных батарей.

[naunau]

Дем пишет:
Нам к сожалению не к чему этот реактор прикручивать.
Кроме того, 1 МВт электричества - это всего 2 тонны солнечных батарей.

Очередной бред. У МКС на 250КВт 65 тонн, при КПД 15%. При КПД 30% будет 500КВт и те же 65 тонн.

[Pretiera]

naunau пишет:

Дем пишет:
Нам к сожалению не к чему этот реактор прикручивать.
Кроме того, 1 МВт электричества - это всего 2 тонны солнечных батарей.

Очередной бред. У МКС на 250КВт 65 тонн, при КПД 15%. При КПД 30% будет 500КВт и те же 65 тонн.

65 тонн там не на СБ, а на фермы, где еще куча всякого включая рельсовый путь и СОТР

[naunau]

Pretiera пишет:
65 тонн там не на СБ, а на фермы, где еще куча всякого включая рельсовый путь и СОТР

Это всё понятно, но СБ без ферм, электротехнического оборудования, систем ориентации, аккумов и т.д. не нужны. Из СБ МКС кое что можно выкинуть, использовать углепластик и т.д, но радикально уменьшить вес может только кратное повышение КПД.

[космофан]

naunau пишет:
Для реализации российского проекта комической ЯЭРДУ выбран высокотемпературный газоохлаждаемый реактор и цикл Брайтона.

можно сделать каскад из двух контуров с двумя газотурбинами, и поднять КПД жидкометаллического реактора до КПД газоохлождаемого, без капельного холодильника.
Получим получим КПД металического реактора такой же, как у и газоохлаждаемого, но при низкой температуре реактора. При этом мощность реактора будет в 3 раза больше и ресурс в несколько раз больше, чем у газоохлаждаемого.

кстати вся МКС это 100 кВт, КПД упал до 9% из-за деградации солнечных батарей.

[naunau]

космофан пишет:

naunau пишет:
Для реализации российского проекта комической ЯЭРДУ выбран высокотемпературный газоохлаждаемый реактор и цикл Брайтона.

можно сделать каскад из двух контуров с двумя газотурбинами, и поднять КПД жидкометаллического реактора до КПД газоохлождаемого, без капельного холодильника.
Получим получим КПД металического реактора такой же, как у и газоохлаждаемого, но при низкой температуре реактора. При этом мощность реактора будет в 3 раза больше и ресурс в несколько раз больше, чем у газоохлаждаемого.

кстати вся МКС это 100 кВт, КПД упал до 9% из-за деградации солнечных батарей.

В первую очередь надо смотреть на энергомассовое совершенство, КВт на Кг. 
КПД реактора важно, но не полностью влияет на энергомассовое совершенство. Определяюще на энергомассовое совершенство влияет Т холодильника. Т холодильника тем больше, чем выше Т АЗ реактора. Чем выше Т АЗ, тем меньше масса холодильника.
Поиграйтесь в excel c законом Стефана — Больцмана, весьма познавательно.
https://ru.wikipedia.org/wiki/Закон_Стефана_—_Больцмана

У МКС есть много модулей СБ в т.ч. на российском сегменте. Я в основном рассматриваю НАСовские 4 solar array по 64КВт каждый, как пример максимально крупных СБ в космосе, у которых очень подробно известны хар-ки. Фактически конечно все СБ дают около 100КВт(эффективных), т.к. СБ должны заряжать аккумы для теневой стороны, СБ освящаются солнцем не оптимальным способом, затеняют друг друга, деградация и т.д. 
Сторонники СБ считают, что аккумы это лишнее, что СБ можно 100% времени ориентировать максимально оптимальным способом и что отдельные модулм СБ не будут друг другу мешать.

Правда непонятно насколько хорошо себя будет чувствовать электрооборудование из-за постоянного пропадания энергии в тени, или космонавты на орбите земли, марса и т.д. если исключить аккумы.


Будем надеяться что КПД СБ таки доведут до 85-90% это будет хорошая заявка для дальнейшей экспансии и прекрасным дополнением к ЯР. 

[Дмитрий Инфан]

naunau пишет:
Будем надеяться что КПД СБ таки доведут до 85-90%    это будет хорошая заявка для дальнейшей экспансии и прекрасным дополнением к ЯР.

После такого - хоть на Плутон.

[naunau]

Дмитрий Инфан пишет:

naunau пишет:
Будем надеяться что КПД СБ таки доведут до 85-90%    это будет хорошая заявка для дальнейшей экспансии и прекрасным дополнением к ЯР.

После такого - хоть на Плутон.

Чтобы получить от СБ  толк в районе Плутона, нужно КПД СБ поднять до 5000 % 

[космофан]

naunau пишет:

космофан пишет:

naunau пишет:
Для реализации российского проекта комической ЯЭРДУ выбран высокотемпературный газоохлаждаемый реактор и цикл Брайтона.

можно сделать каскад из двух контуров с двумя газотурбинами, и поднять КПД жидкометаллического реактора до КПД газоохлождаемого, без капельного холодильника.
Получим получим КПД металического реактора такой же, как у и газоохлаждаемого, но при низкой температуре реактора. При этом мощность реактора будет в 3 раза больше и ресурс в несколько раз больше, чем у газоохлаждаемого.

кстати вся МКС это 100 кВт, КПД упал до 9% из-за деградации солнечных батарей.

В первую очередь надо смотреть на энергомассовое совершенство, КВт на Кг.
КПД реактора важно, но не полностью влияет на энергомассовое совершенство. Определяюще на энергомассовое совершенство влияет Т холодильника. Т холодильника тем больше, чем выше Т АЗ реактора. Чем выше Т АЗ, тем меньше масса холодильника.
Поиграйтесь в excel c законом Стефана — Больцмана, весьма познавательно.
 https://ru.wikipedia.org/wiki/Закон_Стефана_—_Больцмана

ну конечно я знаю о законе излучения черного тела в зависимости от температуры
но здесь получается, что чтобы получить высокий КПД холодильнику нужно рассеивать много тепла в пустую
а ведь эти тепло можно опять пустить на выработку энергии, т.е. вместо того чтобы просто выбросить через капельный холодильник можно получить энергию во второй газотурбине.
Вот например какая температура рабочего тела в газоохлаждаемом реакторе при входе в холодильник, после первой газотурбины? Где-то, 610 С, такой температурой уже можно что-нибудь полезно нагреть.

[Alexey K.]

космофан пишет:
Вот например какая температура рабочего тела в газоохлаждаемом реакторе при входе в холодильник, после первой газотурбины? Если на выходе из реактора она составляет 1200 С.

Здесь проще по кпд цикла Карно оценить. Какой кпд нужен, такая температура холодильника и должна быть

[космофан]

Alexey K. пишет:
Здесь проще по кпд цикла Карно оценить. Какой кпд нужен, такая температура холодильника и должна быть [IMG]

уже - "Где-то, 610 С, такой температурой уже можно что-нибудь полезно нагреть."