Ядерный Российский буксир для дальнего космоса

[cross-track]

для двух конечных тел же производство энтропии в цикле "туда" будет всегда чуть больше, чем ее уменьшение в цикле "обратно", интеграл этих дельта дельта и даст производство энтропии

А в том расчете, где я приравнял два интеграла - где сидит ошибка?

[ExDi]

я сделал простенькое числовое моделирование - и очень похоже что вы правы!!! - но обоснование мне пока по-прежнему не нравится : )

[ExDi]

А в том расчете, где я приравнял два интеграла - где сидит ошибка?

нигде. я уверился в правильности вашей логики. если энтропия в идеальном равновесном процессе - функция состояния, то при равновесном получении тепла от нагревателя энтропия рабочего тела увеличивается ровно настолько, насколько уменьшается у самого нагревателя; точно так же но наоборот - для холодильника. поскольку на адиабате энтропия не меняется, и в итоге состояние рабочего тела неотличимо от исходного, то производство энтропии в системе равно нулю, и ваши  соображения абсолютно справедливы. или с другой стороны -да, ваши интегралы исчерпывающе описывают энтропию в системе, здесь ей больше прятаться просто некуда, а я увлекся дельтами и потерял обзор системы в целом.
я пытался бесхитростно получить решение по аналогии с тем что ранее, через систему дифуров.
dA=(dTh-dTc)*Cp
dA=Cp*dTh*(Th-Tc)/Th
Но меня переклинило на
dTh=-(Th/Tc)dTc
которое я промоделировал численно, введя время, и только сейчас дошло, что дальше все было элементарно
Вы не можете просматривать это вложение.
т.е. получается ваша же формула с тем же смыслом, просто слово "энтропия" в процессе вывода вслух не произносится.
 прикольно (и вполне согласуется с результатом из предыдущего экзерсиса) что итоговая температура для тех же условий - 30 K и 2800K -ниже комнатной, 290K, а кпд 90%

[cross-track]

прикольно (и вполне согласуется с результатом из предыдущего экзерсиса) что итоговая температура для тех же условий - 30 K и 2800K -ниже комнатной, 290K, а кпд 90%

Да, это конечно контринтуитивный результат. Для простоты можно взять крайние температуры 30K и 3000K, и тогда среднее геометрическое будет 300K, т.е. итоговая температура - это комнатная температура, при том, что начальная температура  горячего тела на порядок больше, т.е. 3000К.  Интересно, что если использовать такую систему как тепловой аккумулятор энергии, то получается, что почти вся полезная энергия (которую можно преобразовать в работу) сосредоточена в теплоемкости горячего тела. Что касается холодного тела, то оно пример очень эффективного радиатора, который экономно поглощает (рассеивает) тепло, причем в итоге совокупная работа может быть много больше рассеянного тепла.

Кстати, Буцетам правильно предложил использовать охлажденный водород как радиатор; как видим, это эффективный радиатор. Правда, весь проект с реактором и нагревом водорода мало что дает с точки зрения конечного выигрыша характеристической скорости, но это уже совсем другой вопрос.

[telekast]

прикольно (и вполне согласуется с результатом из предыдущего экзерсиса) что итоговая температура для тех же условий - 30 K и 2800K -ниже комнатной, 290K, а кпд 90%

Да, это конечно контринтуитивный результат. Для простоты можно взять крайние температуры 30K и 3000K, и тогда среднее геометрическое будет 300K, т.е. итоговая температура - это комнатная температура, при том, что начальная температура  горячего тела на порядок больше, т.е. 3000К.  Интересно, что если использовать такую систему как тепловой аккумулятор энергии, то получается, что почти вся полезная энергия (которую можно преобразовать в работу) сосредоточена в теплоемкости горячего тела. Что касается холодного тела, то оно пример очень эффективного радиатора, который экономно поглощает (рассеивает) тепло, причем в итоге совокупная работа может быть много больше рассеянного тепла.

Кстати, Буцетам правильно предложил использовать охлажденный водород как радиатор; как видим, это эффективный радиатор. Правда, весь проект с реактором и нагревом водорода мало что дает с точки зрения конечного выигрыша характеристической скорости, но это уже совсем другой вопрос.

Копить тепло в аккумуляторе попутно увеличивая температуру на входе в цикл, а значит снижая КПД плохая идея. Возвращенное в цикл тепло должно идти в работу сразу. Достигается это в схеме описанной мной. Повторяю:
В РТ вышедшее из турбины впрыскивается холодное РТ из бака в количестве достаточном для получения начальной температуры цикла Т1;
После нагрева в нагревателе всей массы РТ до температуры Т3 она делится на две части: масса равная впрыскнутой из бака идёт в сопло, вторая идёт в турбину;
Масса направленная в сопло подогревается выработанным турбогенератором электричеством тем или иным способом выше температуры нагревателя Т3;
Максимальный КПД, ТК все тепло идёт в работу с минимумом промежуточных преобразований и потерь, а не этот цирк с корнями и рекуператорами/аккумуляторами/етц 
Имху 

[cross-track]

если энтропия в идеальном равновесном процессе - функция состояния

Вот нашлась работа, где, насколько я понимаю, температуры нагревателя и холодильника меняются, а идеальный КПД Карно не меняется
Г.Ю. Степанов "Карнотизация" рабочих циклов тепловых двигателей, 
https://www.maplants-journal.ru/jour/article/view/97/91

[ExDi]

температуры нагревателя и холодильника меняются, а идеальный КПД Карно не меняется

это вроде естественно если брать бесконечно малые приращения, и я везде для построения одного из дифуров системы использовал выражение кпд цикла карно, интегрируя затем по температуре

[ExDi]

Да, это конечно контринтуитивный результат.

угу, фишка в том что чем ниже температура хододильника и выше кпд тем меньше  тепла ему передается. если б еще эффективность сброса тепла излучением не падала в 4 степени от температуры.. ; )
но, боюсь, в реальной системе реальные кпд  гегератора и турбины и реальная эффективность теплообменника регенератора плюс рост теплоемкости с температурой сожрут львиную долю эффекта. если реальные потери хотя бы порядка 10% то температура хладагента уже на первой стадии поднимется на сотни K вместо десятков, и адью..

[ExDi]

Вот нашлась работа, где, насколько я понимаю, температуры нагревателя и холодильника меняются, а идеальный КПД Карно не меняется

а! не сразу понял о чем вы; по-моему там на диаграмме T-S видно, что предельные температуры циклов принимаются неизменными, и это о другом - о том что кпд последовательности неидеальных циклов с регенерацией стремится к кпд идеального. у меня тоже так получилось для цикла брайтона с регенерацией

[cross-track]

Да, это конечно контринтуитивный результат.

угу, фишка в том что чем ниже температура хододильника и выше кпд тем меньше  тепла ему передается. если б еще эффективность сброса тепла излучением не падала в 4 степени от температуры.. ; )
но, боюсь, в реальной системе реальные кпд  гегератора и турбины и реальная эффективность теплообменника регенератора плюс рост теплоемкости с температурой сожрут львиную долю эффекта. если реальные потери хотя бы порядка 10% то температура хладагента уже на первой стадии поднимется на сотни K вместо десятков, и адью..

В реальности тепловой аккумулятор энергии вряд ли будет работать, разве что на лабораторных работах). Конечно, можно холодное тело поместить в термос, но это не будет закупоренный термос, должен быть приток "полезного" тепла, а вместе с полезым теплом потечет и бесполезное, генерирующее энтропию)

[cross-track]

Вот нашлась работа, где, насколько я понимаю, температуры нагревателя и холодильника меняются, а идеальный КПД Карно не меняется

а! не сразу понял о чем вы; по-моему там на диаграмме T-S видно, что предельные температуры циклов принимаются неизменными, и это о другом - о том что кпд последовательности неидеальных циклов с регенерацией стремится к кпд идеального. у меня тоже так получилось для цикла брайтона с регенерацией

Да, вы правы. 
Тогда держите другую статью, там уже речь идет о том, что температуры и нагревателя, и холодильника медленно меняются (видимо, периодически). Я ее только проглянул, она не так ясно написана, как предыдущая. Может, это тоже не в тему, так что заранее звыняйте)

Заикин А.Н., Исследование колебательных режимов модифицированной машины Карно. I. консервативные режимы колебаний
https://cyberleninka.ru/article/n/issledovanie-kolebatelnyh-rezhimov-modifitsirovannoy-mashiny-karno-i-konservativnye-rezhimy-kolebaniy
Там же есть ссылка на вторую часть статьи.

[ExDi]

сянкс! но я пока беру тайм-аут ; ) все же хотя термодинамика - среда, в которой я обитаю, но химическая, в тепловые машины глубоко вникать я не планировал. при этом как раз интегралы по приведенным теплотам-теплоемкостям из термохимических данных на предмет исчисления энтропийного терма в свободной энергии я считаю постоянно и во множестве, поэтому изрядно постыдно - что ступил и не увидел это сразу здесь : (

[ExDi]

В реальности тепловой аккумулятор энергии вряд ли будет работать, разве что на лабораторных работах)

угу, но на задачки на предмет профилактики альцгеймера тоже годится ; )

[cross-track]

сянкс! но я пока беру тайм-аут ; ) все же хотя термодинамика - среда, в коорой я обитаю, но химическая, в тепловые машины глубоко вникать я не планировал. при этом как раз интегралы по приведенным теплотам-теплоемкостям из термохимических данных на предмет исчисления энтропийного терма в свободной энергии я считаю постоянно и во множестве, поэтому изрядно постыдно - что ступил и не увидел это сразу здесь : (

В ответку скажу, что термодинамика - это не мой конек, но некоторыми расчетами занимался в приложении к термоэлектрическим явлениям. И формула для температуры как среднегеометрическое мне показалась очень знакомой, но прочно дежавю позабытой)
А со временем у меня тоже уже не очень; впереди маячит отпуск, на работе в связи с этим нужно закрывать висящие проекты, а дома по вечерам надо точить крючки и мотать леску)

[AlexandrU]

Нет такого. Капельников не существует...
Зачем мне 7000 сек. УИ при такой чудовищно низкой энерговоружённости? Чтобы груз выводился 1,5 года? А ресурс у реактора 2 года, и что дальше? И массу вы что-то не назвали, я погляжу, а у ионников она велика (т.к. плотность тяги низкая). К тому же ресурс у тех ионников, что разрабатываают, не 50 тысяч часов, а несколько сотен часов, увы...
 Но турбомашинного преобразователя у нас больше нет, есть темоэмиссионный реактор малой мощности, его КПД <15%. С учетом КПД двигателей это уже около 10% совершенно негодная цифра...

-По капельникам была проведена большая работа, которая показала, что на сегодняшний день они существенных преимуществ по сравнению с корпусными излучателями не имеют. В будущем, к этой теме ещё вернуться.
-Даже первый экспериментальный ТЭМ Зевс существует только с турбомашинном преобразователем. Термо электрические/эмиссионные варианты не рассматриваются.
-Масса снаряженного ТЭМ при эл.мощности 500кВт порядка грузоподъёмности Ангары, масса ТЭМ с грузом и топливом в пределах 45 тонн.
-Ресурсы компонентов и ряд других хар-к ТЭМ не целесообразно подтверждать на наземных стендах, поэтому для первого полёта некоторые заявленные показатели занижены, но будут расти по мере новых полётов.

Ну так вы ж и не читали что я предлагал, ещё один критик нашёлся

Это схема работы ТРД с форкамерой. "Изобретатель" вы наш   
А вот с дополнительным электроподогревом вряд-ли взлетит из-за потерь, связанных уже с его нагревателем. Для достижения 1200сек там потребуется передавать порядка 30-40МВт на кг. газа.

[Буцетам]

Даже первый экспериментальный ТЭМ Зевс существует только с турбомашинном преобразователем. Термо электрические/эмиссионные варианты не рассматриваются.

 а Арсенал вкурсе?

[AlexandrU]

 а Арсенал вкурсе?

Не в курсе только вы 

[telekast]

Это схема работы ТРД с форкамерой. "Изобретатель" вы наш 

Это схема работы ГТУ с рекуперацией, "специалист" вы наш.

А вот с дополнительным электроподогревом вряд-ли взлетит из-за потерь, связанных уже с его нагревателем. Для достижения 1200сек там потребуется передавать порядка 30-40МВт на кг. газа.

Все взлетит в случае предложенного мной разделения потоков перед турбогенератором, при котором "электроподогрев" применяется к малой части РТ прошедшего через нагреватель.

[AlexandrU]

Это схема работы ГТУ с рекуперацией, "специалист" вы наш.

Пациент, вы комментарии "изобретателя" не учли

Все взлетит в случае предложенного мной разделения потоков перед турбогенератором...

Не взлетит. Вам всё равно газ с 800-900 секунд до 1200 греть надо, а это и есть 30-40МВт на кило.

[telekast]

Не взлетит. Вам всё равно газ с 800-900 секунд до 1200 греть надо, а это и есть 30-40МВт на кило.

Чего это не взлетит? Просто на сколько кило хватит киловатт, столько и выплёвывает в сопло.