Ядерный буксир ЗЕВС 55-75т массы.

[Антикосмит]

Ещё вот что можно обдумать. Тепло имеет свою частоту. Фактически это гиперзвук (по частоте). Существуют даже гиперзвуковые термометры. По идее в монокристаллических телах звук должен распространяться со скоростью... звука, но фактически скорость на несколько порядков меньше за счет переотражения от границ зерен, кристаллов и прочих неоднородностей. Из-за чего всякие сверхвысокомолекулярные с линейной структурой соединения имеют высокую теплопроводность. Было бы заманчиво вырастить какое-нибудь волокно с почти мгновенным распространением тепла... Интересно можно сделать какие-то тепловоды с малым сопротивлением? Какую-нибудь сверхтеплопроводность.

Вероятно, вы имеете в виду температуропроводность?

Есть такой термин. Но это скорее функция теплопроводности и теплоемкости: насколько быстро тепло распространяется по материалу. Я немного о другом о некой структуре, по которой тепловые колебания распространялись бы без переотражения и рассеяния с высокой интенсивностью. Я к тому, что чтобы иметь одинаковую температуру и тепловой поток по всей площади радиатора нужно чтобы к краям тепловое сопротивление падало, т.е поддерживать тепловой поток на одном уровне. А это или увеличивать сечение к краям или иметь густую сеть уязвимых капилляров с теплоносителем или создать сверхтеплопроводник. А это будет какая-то высокоориентированная структура, может слоистая мгновенно выравнивающая градиент температур внутри себя.

Если вы говорите о структуре, мгновенно выравнивающей градиент температур внутри себя, то тепловой поток в этой структуре будет описываться простым законом Фурье, т.е. поток просто пропорционален градиенту температуры. В общем же случае, когда тепло распространяется с конечной скоростью, тепловой поток будет описываться уравнением теплопроводности, в которое входит, в частности,  коэффициент температуропроводности, зависящий от теплоемкости, а не только от теплопроводности. Поэтому для любых сред, для которых теплоемкость не 0, добиться мгновенного выравнивания градиента температур проблематично.

Я имел в виду высокую скорость выравнивания градиента. Теплопроводность углеродных нанотрубок от 10 до 15 раз выше меди, при плотности ниже меди раз в 20-30. Теплоемкость, правда у графита в 1,5 раза выше меди. В итоге температуропроводность сотово-капиллярной панели из углерода будет примерно раз в 100 и больше выше медной. Правда не совсем ясно как вычислялась теплопроводность с учетом полостей наверное, а не чистого углеродного скелета.

[cross-track]

Правда не совсем ясно как вычислялась теплопроводность с учетом полостей наверное, а не чистого углеродного скелета.

Вы имеете в виду материал из углеродных нанотрубок? Да, там не очень понятно, ведь есть еще, наверное, какой-то наполнитель.

Да и плотность непонятно почему такая низкая. За счет полостей?

[МБР]

Теплопроводность углеродных нанотрубок от 10 до 15 раз выше меди

Так нанотрубки короткие, несколько мм при нынешних технологиях. Чем связывать? Не пойдут ли прахом все прелести углеволокна, особенно термостойкость, когда его свяжут полимером, у которого этих свойств нет?

[Антикосмит]

Теплопроводность углеродных нанотрубок от 10 до 15 раз выше меди

Так нанотрубки короткие, несколько мм при нынешних технологиях. Чем связывать? Не пойдут ли прахом все прелести углеволокна, особенно термостойкость, когда его свяжут полимером, у которого этих свойств нет?

При нынешних. Надо развивать. В идеале нужен материал типа капиллярных сот чтобы была максимальная жесткость и легкость. Научились же молекулы полиэтилена весом уже миллионов до 10, а то и больше производить? Может быть для этого потребуется микрогравитация. Кто знает?

[Антикосмит]

Я одно время интересовался технологией выращивания густых массивов углеродных нанотрубок. В принципе там ничего особо сложного нет. Выращивают их на каталитической подложке, в частности, кобальтовой. Из газовой смеси: аргон, ацетилен, углекислый газ. Проблема в длине трубок очевидно заключается в том, что растут они снизу вверх и в какой-то момент в силу геометрических или аэродинамических/корпускулярных причин подвод реакционной смеси и увод продуктов замедляется и потом и вовсе прекращается. Решить эту проблему можно так: на жесткую подложку, которую потом можно было бы легко убрать и которая была бы устойчивой к высоким температурам наносится кобальтовые нанокружки. Обеспечить нужный шаг можно сообщая при распылении им заряды или любым другим способом. Потом на этой матрице выращиваются УНТ, после чего верхушками их закрепляют в другой матрице, а изначальную подложке стравливают и теперь каталитическая шляпа уже оказывается наверху и растить трубки можно условно неограниченной длины потому как теперь зона роста будет всегда в насыщенной газовой среде. Невесомость тут скорее поможет: какими-бы жесткими трубки ни были всему есть предел. Можно не кружки, а решетку использовать любой геометрии. Такое тоже не сложно вытравить - лишь бы каналы для газообмена были - можно даже продувать газ и геометрия сохранится.

[garg]

Теплопроводность углеродных нанотрубок от 10 до 15 раз выше меди

Так нанотрубки короткие, несколько мм при нынешних технологиях. Чем связывать? Не пойдут ли прахом все прелести углеволокна, особенно термостойкость, когда его свяжут полимером, у которого этих свойств нет?

Нужен не полимерный, а волоконный металл-композит. Я предлагал такой для многоразовых носителей как вариант конструктивного материала. Но и для лент радиатора сгодится, тут точно проще. Делаем алюминий-углеродновлоконные ленты фольги. Теплопроводность с наполнением в 30-50% углеродными волокнами будет в 3-4 раза выше меди. плотность на уровне чуть ниже литий-алюминиевых сплавов.
Причем можно простое углеродное волокно использовать, а не углеродные трубки. Все равно теплопроводность в 2 раза выше меди и в 3-3,5 алюминия. при смешной плотности.
За счет теплопроводности ребра или тоньше или длиннее. В любом случае, суммарный выигрыш по массе радиаторов думаю в 1,5-2 раза возможен без проблем.

[telekast]

Теплопроводность углеродных нанотрубок от 10 до 15 раз выше меди

Так нанотрубки короткие, несколько мм при нынешних технологиях. Чем связывать? Не пойдут ли прахом все прелести углеволокна, особенно термостойкость, когда его свяжут полимером, у которого этих свойств нет?

Нужен не полимерный, а волоконный металл-композит. Я предлагал такой для многоразовых носителей как вариант конструктивного материала. Но и для лент радиатора сгодится, тут точно проще. Делаем алюминий-углеродновлоконные ленты фольги. Теплопроводность с наполнением в 30-50% углеродными волокнами будет в 3-4 раза выше меди. плотность на уровне чуть ниже литий-алюминиевых сплавов.
Причем можно простое углеродное волокно использовать, а не углеродные трубки. Все равно теплопроводность в 2 раза выше меди и в 3-3,5 алюминия. при смешной плотности.
За счет теплопроводности ребра или тоньше или длиннее. В любом случае, суммарный выигрыш по массе радиаторов думаю в 1,5-2 раза возможен без проблем.

А разный коэффициент теплового расширения люминя и углеволокна куда девать? Не порвёт ленту при нагреве/охлаждении?

[garg]

А на счет модифицированных поверхностей - так может создать поверхность с односторонним течением жидкости и каким никаким смачиванием - чтоб капли ионной жидкости скользили - охладителя без разбрызгивания сами по себе. И воронки нафиг не нужны. А уж испарение  в десяток-два лет это конечно не тысячелетие, но для начала хватит.

[garg]

Теплопроводность углеродных нанотрубок от 10 до 15 раз выше меди

Так нанотрубки короткие, несколько мм при нынешних технологиях. Чем связывать? Не пойдут ли прахом все прелести углеволокна, особенно термостойкость, когда его свяжут полимером, у которого этих свойств нет?

Нужен не полимерный, а волоконный металл-композит. Я предлагал такой для многоразовых носителей как вариант конструктивного материала. Но и для лент радиатора сгодится, тут точно проще. Делаем алюминий-углеродновлоконные ленты фольги. Теплопроводность с наполнением в 30-50% углеродными волокнами будет в 3-4 раза выше меди. плотность на уровне чуть ниже литий-алюминиевых сплавов.
Причем можно простое углеродное волокно использовать, а не углеродные трубки. Все равно теплопроводность в 2 раза выше меди и в 3-3,5 алюминия. при смешной плотности.
За счет теплопроводности ребра или тоньше или длиннее. В любом случае, суммарный выигрыш по массе радиаторов думаю в 1,5-2 раза возможен без проблем.

А разный коэффициент теплового расширения люминя и углеволокна куда девать? Не порвёт ленту при нагреве/охлаждении?

А чего ее рвать будет? Волокна очень прочны именно в случае теплопроводного исполнения и они как раз расширяться не особо любят. Алюминий мягок и эластичен и не думаю что его теплового расширения хватит порвать волокно наполнитель. 
Ну и температуры из-за алюминия будут не слишком высоки (зато КПД выше придется делать) Но тут экономия веса будет как раз очень в тему из-за требуемого размера радиаторов.

[telekast]

А на счет модифицированных поверхностей - так может создать поверхность с односторонним течением жидкости и каким никаким смачиванием - чтоб капли ионной жидкости скользили - охладителя без разбрызгивания сами по себе. И воронки нафиг не нужны. А уж испарение  в десяток-два лет это конечно не тысячелетие, но для начала хватит.

Предлагалось. Какбэ не мной, но это не точно. Типа мешок-рукав из прозрачной пленки по внутренней стороне которой жидкость, хладогент течёт и излучает. Ничего не испаряется в космос. По оси труба обратка в отражательной пленке, теплоизоляции.

[telekast]

Теплопроводность углеродных нанотрубок от 10 до 15 раз выше меди

Так нанотрубки короткие, несколько мм при нынешних технологиях. Чем связывать? Не пойдут ли прахом все прелести углеволокна, особенно термостойкость, когда его свяжут полимером, у которого этих свойств нет?

Нужен не полимерный, а волоконный металл-композит. Я предлагал такой для многоразовых носителей как вариант конструктивного материала. Но и для лент радиатора сгодится, тут точно проще. Делаем алюминий-углеродновлоконные ленты фольги. Теплопроводность с наполнением в 30-50% углеродными волокнами будет в 3-4 раза выше меди. плотность на уровне чуть ниже литий-алюминиевых сплавов.
Причем можно простое углеродное волокно использовать, а не углеродные трубки. Все равно теплопроводность в 2 раза выше меди и в 3-3,5 алюминия. при смешной плотности.
За счет теплопроводности ребра или тоньше или длиннее. В любом случае, суммарный выигрыш по массе радиаторов думаю в 1,5-2 раза возможен без проблем.

А разный коэффициент теплового расширения люминя и углеволокна куда девать? Не порвёт ленту при нагреве/охлаждении?

А чего ее рвать будет? Волокна очень прочны именно в случае теплопроводного исполнения и они как раз расширяться не особо любят. Алюминий мягок и эластичен и не думаю что его теплового расширения хватит порвать волокно наполнитель.
Ну и температуры из-за алюминия будут не слишком высоки (зато КПД выше придется делать) Но тут экономия веса будет как раз очень в тему из-за требуемого размера радиаторов.

Люминь будет расширятся раз в двадцать больше,чем углеткань, какие при этом возникнут напряжения в композите? Куда и как станет выдавливать уголь и/или выпирать люминь, не окажеться ли уголь люминием закрыт и пр. Как изготовить такой композит, ведь если, допустим, мы зальем расплавленным люминем углеткань, то после остывания люминь даст усадку и все просто растрескивается. Стекло и углепластики, скажем панель обшивки, подружить с силовым металлическим каркасом та еше задачка. 

[garg]

Кстати.А в случае схемы с высокой температурой, из чего высокотемпературные радиаторы планируются? И какой у них удельный вес на площадь?
Просто смотрю, а все жаростойкое имеет так себе теплопроводность или так себе плотность. Или и то и то одновременно.
Просто если делать потоньше полегче ребра - то градиент выше, а значит температура излучения еще ниже от температуры теплоносителя, а значит выше требуемая площадь на 20-40-60%

[garg]

Волоконные металокомпозиты не только литьем делают. А для ребер радиаторов нужна почти фольга, там и вовсе скорее экструзия нужна совместная или напыление металла на композит. И как то их делают и не коробит. Может даже дополнительная прочность будет, как с предварительно напряженным железобетоном.
Но информации мало. я сам спрашивал есть ли разбирающиеся люди. В первую очередь за цену спрашивал. Но как то тишина.
Но если с РН цена может и избыточна, то для Буксира будет точно самое то.

[SONY]

По поводу наноантенн. Нет ни единой причины, чтобы не сделать металлические осцилляторы на для волны ИК диапазона.

КАКОЕ ЭТО К ЧЁРТУ ИМЕЕТ ОТНОШЕНИЕ К КАПЛЯМ ЖИДКОСТИ?!!

[SONY]

Физика говорит, что при давлении паров выше давления окр.среды будет испарение и чем выше разница, тем интенсивнее.

Нет, физика как раз говорит, что при давлении насыщенного пара 10^-13 мбар испарения НЕ будет.

При комнатной температуре и 1000 мбар (т.е. 1 бар, нормальное давление) моль газа занимает 24,8 л объёма. А значит 1 м³ газа содержит 40,3 моля газа или 2,43*10²⁵ молекул.
При комнатной температуре и 1 мбар 1 м³ газа содержит уже 2,43*10²² молекул.
А при комнатной температуре и 10^-13 мбар - 2,43*10⁹ молекул.

Например, ионная жидкость EMIM Otf имеет молекулярную массу 260. Это значит, что скорость теплового движения её молекул составляет при комнатной температуре примерно 155 м/с. Т.е. 1 м² поверхности этой жидкости (если давление насыщенного пара у неё составляет 10^-13 мбар) будет испарять 155*2,43 = 3,77*10¹¹ молекул. В год - 1,19*10¹⁹ молекул. Это 1,98*10^-5 моль или 5,14 мг.
Ещё раз: лужа EMIM Otf площадью 1 м² (если давление её насыщенных паров составляет 10^-13 мбар) за год испарит в абсолютный вакуум 5,14 мг. При этом, если глубина этой лужи составляет всего 1 мм, масса жидкости в ней будет составлять 1387 грамм. Т.е. на испарение лужи ионной жидкости миллиметровой глубины в абсолютный вакуум уйдёт... примерно 270 000 лет!

[SONY]

Кстати, а 10^-13 это при какой температуре?

А это вы мне скажите... Я на ваши сведения ориентируюсь.
По моим сведениям у ионных жидкостей давления паров просто "ниже предела детектирования".

[telekast]

Кстати, а 10^-13 это при какой температуре?

А это вы мне скажите... Я на ваши сведения ориентируюсь.
По моим сведениям у ионных жидкостей давления паров просто "ниже предела детектирования".

А я не знаю. Мне поисковик выдал некую общую цифру. Думал, может вы лучше знаете. Но, например, нагугленный паспорт безопасности жижы что выше помянута содержит строчку давление(паров, кяп) не определено. И в то же время ниже пишут, что при нагреве пары могут образовывать взрывоопасные смеси с воздухом.
https://www.carlroth.com/downloads/sdb/ru/2/SDB_2062_RU_RU.pdf&ved=2ahUKEwic1-Lo896RAxVAMhAIHV1EE8AQmL8OegQIBRAC&opi=89978449&cd&psig=AOvVaw1cmw8MdPkJamGAelCbbIdp&ust=1766963956157000

[SONY]

Но, например, нагугленный паспорт безопасности жижы что выше помянута содержит строчку давление(паров, кяп) не определено. И в то же время ниже пишут, что при нагреве пары могут образовывать взрывоопасные смеси с воздухом.

Ну так естественно, что при нагреве может.
Это же органика, она всяко при сильном нагреве если не испарится в том виде, в каком есть, то разложится на более простые и более летучие вещества.

Я считаю капельный холодильник абсолютно неработоспособным. Но по причине того, что капли просто не получается собирать (именно это показали опыты на МКС). А потому когда начинают заявлять "любая жидкость обязательно испарится", то привожу примеры, что это-та проблема как раз решаема: есть специальные вакуумные масла, в том числе имеющие крайне низкое давление пара относительно высоких (типа +150) температурах, есть вообще ионные жидкости с неизмеримо низким давлением (но с конским ценником). Только что толку от малых потерь на испарение, когда у нас чудовищные потери на отражение капель от приёмника?!
По этой причине я не видел никогда смысла изучать подробно свойства жидкостей на предмет их пригодности для капельного холодильника. Вакуумные масла я знаю из-за того, что когда-то имел дело с диффузионными (паромаслянными) насосами, с ионными жидкостями тоже пришлось по работе столкнуться (но с ними - при комнатной температуре, их, в отличие от масел, не кипятил, так что поведение при высоких температурах не знаю).

[SONY]

К беседе про распределение тепла по радиатору: сверхтеплопроводность существует. Сверхтекучий гелий обладает примерно бесконечной теплопроводностью. За счёт этого весь Большой Адронный Коллайдер удаётся поддерживать при одинаковой температуре с помощью всего одной холодильной станции. Но, разумеется, нам это не поможет...

Тепловые трубки и/или трубки с циркулирующим жидким теплоносителем - никаких других вариантов передачи тепла к радиаторам и распределения тепла по их поверхности.
Из чего делать радиатор? Первый вариант - алюминий. Если хватает его теплостойкости... Если же планируем радиатор на высокие температуры, то бериллий. Да, теплопроводность поменьше, чем у алюминия, но и плотность - тоже, так что можно толщину нарастить и этим скомпенсировать меньшую теплопроводность не повышая массу. Токсичный и очень дорогой - да, поэтом всё-таки первый вариант - алюминий.

[Дем]

Тепловые трубки и/или трубки с циркулирующим жидким теплоносителем - никаких других вариантов передачи тепла к радиаторам и распределения тепла по их поверхности.

Так радиатор с трубками тяжёлый выходит. А его той же энергией разгонять... 

Я считаю капельный холодильник абсолютно неработоспособным. Но по причине того, что капли просто не получается собирать (именно это показали опыты на МКС).

Взять какой-нибудь металл, капли в полёте застывают и собираются магнитом.