Ядерный Российский буксир для дальнего космоса

[Дедан]

Блииин! Всего Один кубометр железной фольги свёрнутой в цилиндр.Это радиатор площадью 1-2 гектара для плёночного охлаждения. И даже для конденсационного.

Ну вот опять наперекосяк! Зачем вдоль,если можно поперёк? Штанга Разделяющая ПН и реактор присутствует?Ну поставить на неё форсунки.
Железо это конечно по приколу. И не цилиндр нужен, а конус,немного вращающийся.

Если его изготовить из нитинола ,сколько проблем сразу решится....
В том числе и все теоретические споры.....

[telekast]

В ранее приводимой табличке по ЯБ было прямым текстом написано про максимальную и минимальную температуру цикла. Минимальная это и есть температура на выходе из холодильника/перед компрессором. В табличке два варианта 360К и 400К

не могу найти, можете помочь?

https://forum.novosti-kosmonavtiki.ru/index.php?msg=2547253

[blik]

В ранее приводимой табличке по ЯБ было прямым текстом написано про максимальную и минимальную температуру цикла. Минимальная это и есть температура на выходе из холодильника/перед компрессором. В табличке два варианта 360К и 400К

не могу найти, можете помочь?

https://forum.novosti-kosmonavtiki.ru/index.php?msg=2547253

Спасибо, но указанная температура (360 - 400К) не означает, что это максимальная температура рабочего тела холодильника.
Это, скорее всего минимальная температура рабочего тела холодильника. И это точно не температура газа в реакторе. Иначе тепловой баланс с кпд не сходится. 

[telekast]

так-то чем меньше разность температур на входе и выходе - тем лучше, меньше снижение падения его эффективности на "дальнем" конце. все определяется скоростью потока, которую ограничивает  вязкость хладагента, мощность насосов и эффективность формирования/улавливания капель

Меньше разность температур меньше КПД радиатора и системы в целом, выше затраты на сжатие и ТД. Тут все в комплексе жеж. Например, можно теоретически обойтись вообще без радиатора: в выхода турбины РТ идёт в теплообменник подогревающий газ после компрессора и перед реактором/нагревателем а с выхода теплообменника в компрессор. Тепло циркулирует в замкнутой системе, но общий КПД сильно упадет. Прям до ноля, ТК на выходе из теплообменника газ не может иметь температуру ниже температуры на выходе из компрессора. Потому какой-то промежуточный охладитель нужен. Например, можно его поставить после компрессора, но перед теплообменником.
Имху

[telekast]

В ранее приводимой табличке по ЯБ было прямым текстом написано про максимальную и минимальную температуру цикла. Минимальная это и есть температура на выходе из холодильника/перед компрессором. В табличке два варианта 360К и 400К

не могу найти, можете помочь?

https://forum.novosti-kosmonavtiki.ru/index.php?msg=2547253

Спасибо, но указанная температура (360 - 400К) не означает, что это максимальная температура рабочего тела холодильника.
Это, скорее всего минимальная температура рабочего тела холодильника. И это точно не температура газа в реакторе. Иначе тепловой баланс с кпд не сходится.

Именно минимальная температура хладагента, те на выходе из радиатора. Как я(и не только) и писал.

[ExDi]

Меньше разность температур меньше КПД радиатора

а что значит кпд радиатора? эффективность на единицу площади? так она тем выше, чем меньше градиент по поверхности, т.е. эффективность излучения на "холодном" конце меньше отличается от таковой на "горячем". само количество тепла зависит только от температуры излучающей поверхности и площади, не от скорости потока. можно и при разности температур в единицы/доли кельвина работать; просто понадобится прокачивать теплоноситель с очень высокой скоростью, чтобы эта разность температур помноженная на прокачиваемую в единицу времени массу(*теплоемкость) соответствовала количеству сбрасывсаемого (= поглощаемого в реакторе) тепла. теплообмен в реакторе кстати тоже будет эффективнее при высокой скорости потока = малой разности на входе и выходе. правда будут потери на мощность насосов (соответствующее тепло кстати тоже надо будет сбрасывать)

[telekast]

Меньше разность температур меньше КПД радиатора

а что значит кпд радиатора? эффективность на единицу площади? так она тем выше, чем меньше градиент по поверхности, т.е. эффективность излучения на "холодном" конце меньше отличается от таковой на "горячем". само количество тепла зависит только от температуры излучающей поверхности и площади, не от скорости потока. можно и при разности температур в единицы/доли кельвина работать; просто понадобится прокачивать теплоноситель с очень высокой скоростью, чтобы эта разность температур помноженная на прокачиваемую в единицу времени массу(*теплоемкость) соответствовала количеству сбрасывсаемого (= поглощаемого в реакторе) тепла. теплообмен в реакторе кстати тоже будет эффективнее при высокой скорости потока = малой разности на входе и выходе. правда будут потери на мощность насосов (соответствующее тепло кстати тоже надо будет сбрасывать)

При малой разнице температур на входе и выходе КПД тепловой машины стремится к нулю. Карно, однако. n = (T1 - T0) / T1;
Имху

[ExDi]

радиатор/теплообменник не тепловая машина, в нем идет только теплообмен, и нет преобразования тепловой энергии в механическую либо в другую низкоэнтропийную; передача тепла от одного тела к другому либо его излучение всегда происходит со 100% эффективностью, ибо ему просто некуда больше деваться; достаточно чтобы направление теплопередачи - от горячего к холодному - не противоречило термодинамике

[telekast]

радиатор/теплообменник не тепловая машина, в нем идет только теплообмен, и нет преобразования тепловой энергии в механическую либо в другую низкоэнтропийную; передача тепла от одного тела к другому либо его излучение всегда происходит со 100% эффективностью, ибо ему просто некуда больше деваться; достаточно чтобы направление теплопередачи - от горячего к холодному - не противоречило термодинамике

Малая разница на входе и выходе радиатора означает малую разницу отданного и поглощённого тепла носителем на единицу массы. Получается радиатор который не охлаждает. Ну и зачем?

[Антикосмит]

радиатор/теплообменник не тепловая машина, в нем идет только теплообмен, и нет преобразования тепловой энергии в механическую либо в другую низкоэнтропийную; передача тепла от одного тела к другому либо его излучение всегда происходит со 100% эффективностью, ибо ему просто некуда больше деваться; достаточно чтобы направление теплопередачи - от горячего к холодному - не противоречило термодинамике

Входит в состав. Чем выше перепад температур, тем выше КПД. Где угодно: что на турбине, что на холодильнике. Вопрос теплообмена излучением довольно сложен. Помимо коэффициента черноты, влияет еще согласование со свободным пространством ( Е больше 0,95-0,96 обычные материалы не имеют), для плоских поверхностей излучение имеет диаграмму направленности (фотоны, двигающиеся не по нормали и близким углам гораздо менее вероятно покидают подповерхностные слои) и тут может иметь значение микроструктура поверхности.

В последнее время я читал интересные сообщения о сверхпоглощении графена: по порядок больше, чем площадь сечения. А т.к. в природе процессы излучения и поглощения часто симметричны, то я всё жду пока не найдут сверхизлучение.

[telekast]

Вообще можно в качестве хладагента использовать само рабочее тело, тот же ксенон. Скажем, отработал он в турбине, а с ее выхода летит в здоровенный надувной "матрас"-радиатор/детандер, где многократно, теоретически безгранично, расширяется, остывает отдав тепло излучением на стенку "матраса" а она уже излучает в космос. При старте матрас свернут

[ExDi]

Малая разница на входе и выходе радиатора означает малую разницу отданного и поглощённого тепла носителем на единицу массы. Получается радиатор который не охлаждает. Ну и зачем?

как же не охлаждает? я выше обозначил -  количество излучаемого тепла определяется площадью и температурой излучаемой поверхности, решая задачу сброса заданного кол-ва тепла от разности температур на входе и выходе можно абстрагироваться, она будет входить только в интеграл излучения по поверхности с переменной температурой, и если пределы совпадают - он будет максимальным, загвоздка только в том что потребуется очень (бесконечно) высокая скорость потока

[telekast]

Малая разница на входе и выходе радиатора означает малую разницу отданного и поглощённого тепла носителем на единицу массы. Получается радиатор который не охлаждает. Ну и зачем?

как же не охлаждает? я выше обозначил -  количество излучаемого тепла определяется площадью и температурой излучаемой поверхности, решая задачу сброса заданного кол-ва тепла от разности температур на входе и выходе можно абстрагироваться, она будет входить только в интеграл излучения по поверхности с переменной температурой, и если пределы совпадают - он будет максимальным, загвоздка только в том что потребуется очень (бесконечно) высокая скорость потока

Потребная мощность растет в кубе от скорости потока:

Имху 

[ExDi]

Потребная мощность растет в кубе от скорости потока

да; вопрос - какова ее доля. никаких фундаментальных ограничений нет, чисто инженерная задача оптимизации

[telekast]

Потребная мощность растет в кубе от скорости потока

да; вопрос - какова ее доля. никаких фундаментальных ограничений нет, чисто инженерная задача оптимизации

Проще тупо сразу направлять поток газа из турбины через сопло в прозрачную для ик трубу. Скорость потока большая, разница температур малая. Все как Вы любите. И насосов не надо.

[ExDi]

это другая задача, с другим оптимумом - решением. там вы сразу работаете в области температур холодильника, внизу термодинамического цикла, здесь - начинаете  сверху. ну и газ отвратительно излучает кроме как в дальнем ик, труба как раз должна быть чорная-металлическая.

[ExDi]

если вы отбираете за турбиной газ - он уже остыл за счет расширения в турбине и совершения работы, это и есть та температура, которая в термодинамическом цикле приписывается холодильнику. проблема в том, что он не только холодный, но и при низком давлении, ваша задача - вернуть его в цикл, а для этого придется сжать до давления перед турбиной, а там он нагреется; охлаждать нужно собственно не газ за турбиной а компрессор, иначе на сжатие газа потребуется столько же энергии сколько было получено при расширении ++. если рабочее тело - водяной пар, то задача холодильника - его сконденсировать и опять же сбросить в пространство теплоту конденсации

[vlad7308]

Вообще ликбез по тепловым машинам и школьной термодинамике газов...это печально. В смысле - что в нем есть необходимость на фнк.

[heingeiv]

Вообще ликбез по тепловым машинам и школьной термодинамике газов...это печально. В смысле - что в нем есть необходимость на фнк.

Немного офтопик, но в школах, вопреки утверждениям минобра, уровень преподавания физики неодинаков:

[ExDi]

Вообще ликбез по тепловым машинам и школьной термодинамике газов...это печально. В смысле - что в нем есть необходимость на фнк.

так-то да, но термодинамический цикл - это все же вроде не школа а вузовский курс, мне кажется в школе просто давали формулу для кпд цикла карно; вроде я о нем узнал из культовой тогда детск. энцкл.
 
и курс курсу рознь.. нам на химфаке в курсе математики не давали даже введения в ряды фурье например.. в операционное исчисление.. и если с первым пришлось худо-бедно самому разобраться, то во втором так профаном и остался - и иногда это весьма мешает