[image]

Термоакустические источники энергии

В космосе и далее - везде
 
1 2 3 4 5 6 7
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Wyvern-2>> 1. Растворные реакторы - самоуправляемые, с глубокой отрицательной реактивностью. Малейший перегрев вызывает кипение с образованием паровых пузырьков (+пузырьков газа от радиолиза) и падение реактивности, так как пузырьки - НЕ замедлитель.
Fakir> Ты уверен, что этот механизм будет работать при выбранных тобой параметрах жидкости? ;)

При любых параметрах. Какая разница?

P.S. А вот на сверхкритике делать нельзя - это да.
   59.059.0
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Wyvern-2> Кто тебе сегодня разрешит выводить хотя бы 100 грамм стронция? :F Ты фсе еще в 60-х живешь....

Ты полагаешь, в этом плане есть разница между Pu239 и Sr90? Совершенно напрасно.
С точки зрения чего угодно и то, и другое радиоактивный изотоп, и ниипёт. Поэтому при запуске каждого РИТЭГа зелёные возбухают, но в конечном итоге как-то обходится, и ничё. Уж сколько раз только за крайние 20 лет.
И тот же стронций всерьёз рассматривали для "Кассини". Но в конце концов надыбали плутония.

Wyvern-2> И АГА - стронций90 ДОРОЖЕ U235 :F

...а реактор - дороже РИТЭГа.


Кстати, что ты хочешь делать с продуктами радиолиза воды? %)
   51.051.0
Это сообщение редактировалось 07.05.2018 в 12:53
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Wyvern-2>>> 1. Растворные реакторы - самоуправляемые, с глубокой отрицательной реактивностью. Малейший перегрев вызывает кипение с образованием паровых пузырьков (+пузырьков газа от радиолиза) и падение реактивности, так как пузырьки - НЕ замедлитель.
Fakir>> Ты уверен, что этот механизм будет работать при выбранных тобой параметрах жидкости? ;)
Wyvern-2> При любых параметрах. Какая разница?

Совершенно разные размеры и число пузырьков пара в зав. от давления. Следовательно - по-разному меняется количество вещества в объёме АЗ (а на реактивность в первую очередь оно влияет, а не пузырёк как таковой).
   51.051.0
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Wyvern-2>> Кто тебе сегодня разрешит выводить хотя бы 100 грамм стронция? :F Ты фсе еще в 60-х живешь....
Fakir> Ты полагаешь, в этом плане есть разница между Pu239 и Sr90?

Pu238 Двести тридцать ВОСЕМЬ!


Wyvern-2>> И АГА - стронций90 ДОРОЖЕ U235 :F
Fakir> ...а реактор - дороже РИТЭГа.
Растворный - дешевле :P

Fakir> Кстати, что ты хочешь делать с продуктами радиолизма воды? %)

То же, что делают во всех остальных р-рных реакторах. Это не проблема:
   59.059.0
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Вообщем, как я понял - надо патентовать...

Принципиальных проблем нет, система легко проектируется и тестируется по-элементно.
Потрите в постах.
   59.059.0
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Wyvern-2> Pu238 Двести тридцать ВОСЕМЬ!

Ессно.

Fakir>> ...а реактор - дороже РИТЭГа.
Wyvern-2> Растворный - дешевле :P

Конструктив да с преобразователем - не дешевле.


Fakir>> Кстати, что ты хочешь делать с продуктами радиолизма воды? %)
Wyvern-2> То же, что делают во всех остальных р-рных реакторах. Это не проблема:

Да как тебе сказать... Для реактора-наработчика типа "Аргуса" не проблема - но у тебя-то энергетический; ты либо вкрячиваешь еще одно гидравлическое сопротивление в тракт - а там у где-то тебя преобразователь задуман - либо делаешь еще лишнюю петлю.
   51.051.0
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Fakir> Конструктив да с преобразователем - не дешевле.

"Преобразователь" нужен ВЕЗДЕ - и термоакустический - самый дешевый.

Fakir> Fakir>> Кстати, что ты хочешь делать с продуктами радиолизма воды? %)
Wyvern-2>> То же, что делают во всех остальных р-рных реакторах. Это не проблема:
Fakir> Да как тебе сказать... Для реактора-наработчика типа "Аргуса" не проблема - но у тебя-то энергетический; ты либо вкрячиваешь еще одно гидравлическое сопротивление в тракт - а там у где-то тебя преобразователь задуман - либо делаешь еще лишнюю петлю.

И что? Рекомбинация - тоже источник энергии. И не важно, ГДЕ его "вкрячивать" ;)
   59.059.0

Naib

аксакал


Wyvern-2> 1. Растворные реакторы - самоуправляемые, с глубокой отрицательной реактивностью.

Не этот. Он довольно быстро выйдет на положительную реактивность за счёт наработки плутония. Да и вообще, тяжёлая вода ему категорически противопоказана, так как даёт коэффициент размножения нейтронов существенно более 1. И ой. :eek:

Wyvern-2> 3. Оптимальное давление и, следовательно, температура р-ра - где то 30атм и, соответственно, ~2500С. Ничего особо сложного. Хотя никто не мешает поднять до 50атм и 3000C соответственно.

И привет гидролиз соли и выпадение осадков. Для компенсации - избыток серной кислоты и коррозия стенок.

Wyvern-2> P.S. Кстати, регенерация газа от радиолиза тоже дает прибавку вырабатываемой энергии
Это сущие копейки
   65.0.3325.18165.0.3325.181

Naib

аксакал


digger> Страшно из общих соображений : адски радиоактивная и ядовитая жидкость уже есть штатно, любая протечка - беда.По-видимому поэтому их и нет.

С ними много геморроя и малый удельный выход энергии.
   65.0.3325.18165.0.3325.181
+
-
edit
 

TEvg-2

мракобес

Wyvern-2> Попозже перенесу. И лучше - в закрытый.

Эгеге.. НЕТ ТОЛИТАРИЗМУ!
   58.058.0

Naib

аксакал


Fakir> Ты уверен, что этот механизм будет работать при выбранных тобой параметрах жидкости? ;)

Не будет.
Я вообще не представляю кипящий растворный реактор в невесомости.
   65.0.3325.18165.0.3325.181

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Fakir>> Ты уверен, что этот механизм будет работать при выбранных тобой параметрах жидкости? ;)
Naib> Не будет.
Naib> Я вообще не представляю кипящий растворный реактор в невесомости.

Да в принципе может. Но скорее всего - медленно и печально, и желательно наличие расширительных ёмкостей.
   51.051.0
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Wyvern-2> Растворный реаХтор - ... работающий под давлением с температурой порядка 3000-3500С
Wyvern-2> P.S. Перед тем, как спорить советую прочитать это и вот это


Это тоже неплохо:

Владимир Павшук: было бы желание

Владимир Павшук: было бы желание AtomInfo.Ru, ОПУБЛИКОВАНО 03.11.2010 На вопросы электронного издания AtomInfo.Ru отвечает директор отделения Института ядерных реакторов РНЦ КИ к.т.н. Владимир ПАВШУК. ПРОДОЛЖЕНИЕ ПОСЛЕ ФОТО Владимир Павшук Аргус - имя собственное Владимир Александрович, тема, которая нас давно интересует - растворные реакторы. Их прошлое, настоящее и особенно будущее. Чем интересны такие установки, какое применение они могли бы найти в структуре атомной энергетике? Если не возражаете, давайте поговорим об этом. //  Дальше — www.atominfo.ru
 

Отдельные выдержки:

Размеры по отражателю составляют 4,5×4,5 метров. Высота определяется тем, что в растворе при делении накапливаются кислород и водород, и эту смесь нужно регенерировать во избежание образования гремучки. Соответственно, есть система регенерации на естественной циркуляции.


То есть, сверху над реактором есть полость?

Да. В системе регенерации образуется вода, которая капает обратно в реактор. Требование естественной циркуляции определяет сравнительно высокую зону. А так, если брать только 20 литров раствора, то это, как вы понимаете, не более чем два ведра.



У них огромные отрицательные температурный и мощностной коэффициенты реактивности. Поэтому при возникновении нештатных ситуаций реактор сам себя гасит.

Огромные - это сколько?

Допустим, при повышении температуры на 10°C реактивность понижается на 5 β.

Да, звучит неплохо! Но как управлять таким аппаратом? Температуру нужно держать очень точно. Представьте, что она случайно упадёт на 10°C.

Температуру - а она у нас, кстати, 80°C - так или иначе, нужно выдерживать точно, чтобы не допускать кипения. Когда начинается закипание, то срабатывают отрицательные коэффициенты реактивности, и реактор глушится.

А куда, собственно, уходит пар при кипении?

В то самое приличное по объёму надзонное пространство, о котором я упоминал
. Как видите, в конструкции всё очень неплохо продумано.

Согласны. А что произойдёт, когда пар в надзонном пространстве сконденсируется и начнёт стекать обратно в зону?

На самом деле, и в этом случае ничего страшного не произойдёт. В худшем случае, могут пойти волны в реактивности, но всё это не представляет угрозы. Понимаете, это процессы медленные, не быстрые, и для них не требуются активные средства поддержания. Реактор саморегулируемый.


По размерам реактора можно уточнить? Размеры реактора Вы назвали, а что насчёт биологической защиты?

Он стоит в каньоне. Естественно, имеется бетонная защита толщиной примерно метр.


А можно такие установки сделать компактными?

А они и так компактные.

Ну, всё-таки, 4,5 на 4,5 метра - это достаточно много…

Если это столь принципиально, можно перейти с четырёх метров на три. Но сдерживать будет проблема охлаждения. Как только вы повышаете мощность, увеличивается энерговыделение в отражателе. Нынешний наш отражатель не охлаждается. То есть, нет специальной системы, предназначенной для его охлаждения. Стоит мизерная петля в центре, и тепло естественным образом сбрасывается наружу.

Но если мы пытаемся скомпоновать нашу систему более плотно, то нам придётся везде поднять энерговыделение. И не дай Бог, если мы придём к необходимости охлаждения отражателя! Это новая система активного воздействия со всеми вытекающими проблемами по безопасности. Если она у вас отказала, а отражатель греется, то может начаться растрескивание материала отражателя.

А в чём, собственно, заключается проблема с отражателем при столь низких, как у вас, температурах?

На первый взгляд, действительно ни в чём. У графита большой запас по температуре. Но представьте себе, что по каким-то, неважно по каким, причинам наш графитовый отражатель нагрелся выше 100°С. И представьте, что это тепло сбрасывается не наружу, а в активную зону.

С точки зрения графита, 100°С - это не страшно. С точки зрения водного раствора - это температура кипения. А пар, он найдёт для себя дырку, через которую он сможет прорваться наружу. Поэтому, кстати, мы всеми силами стараемся не допускать на "Аргусе" кипения.
 
   51.051.0
+
+2
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Fakir>> Конструктив да с преобразователем - не дешевле.
Wyvern-2> "Преобразователь" нужен ВЕЗДЕ - и термоакустический - самый дешевый.

Да овощ *.

Ну не говоря о том, что совершенно непонятно, на кой фрукт** там растворный реактор. Это настолько бессмысленно и извращённо, что явно будет дороже, чем консул.

Напомню тебе твой же параметр ТЗ: работает при 300-350 С. Т.е. температура нагревателя максимум такая (на деле - еще ниже; всегда есть потери на температурное сопротивление).
Теперь внимание, вопрос: а каков КПД Карно при таких условиях?
Напоминание: по условию задачи всё происходит в космосе.
Пояснение: ключевое слово - радиатор.
Справка: у РИТЭГов такую температуру имеет холодильник, т.е. радиаторные рёбра. При нагревателе 1200, аха. А термоэмиссию возлюбили за возможность работать при температуре холодильника в 800-900.

Итого ты имеешь либо совершенно ничтожный КПД, либо чудовищные дуры радиаторов и просто ничтожный КПД. Приятная альтернатива.

Да, и в нагрузку - нейтронное поле и защиту от них (несравнима, пожалуй, даже с защитой от побочной гаммы стронция; ну то на самом деле - с тормознухой, но не суть).
...дэээ, подарочек.
Нет, вы точно хотели менять на это РИТЭГ? Да берите стронций, еще благодарить будете.


(да, бедные и жадные экономные ребята из НАСА рассматривали и рассматривают стирлинги вместо РИТЭГ; но опять-таки - на плутонии и в результате с высокой температурой нагревателя)


Я еще могу как-то, со скрипом, понять рассмотрение реактора с термоакустическим преобразованием. Но за каким фруктом*** там раствор - понимать решительно отказываюсь. Моего мазохизма на это не хватает.
А для прочувствование замены на это изотопников - не хватает даже заёмного.


Wyvern-2> И что? Рекомбинация - тоже источник энергии. И не важно, ГДЕ его "вкрячивать" ;)

Сопротивление в гидротракте. Совершенно лишнее и ненужное. Или - вообще другая конструкция.


* хрен
** банан; да,угадали - фаллические ассоциации подразумеваются.
*** да, это всё еще он; да, ассоциации должны лишь укрепиться.
   51.051.0

Naib

аксакал


Fakir>>>

А как насчёт раствора в тетрафторбериллате лития? Растворно-солевой. Не кипит, высокотемпературный, мало подвержен радиолизу (уж всяко меньше воды). Есть и у него поганые тараканищи, но в сравнении он как минимум предпочтительнее и возможно не уступает всяким "kilopower". Прогорать вроде должен полнее.
   65.0.3325.18165.0.3325.181

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Wyvern-2>> 1. Растворные реакторы - самоуправляемые, с глубокой отрицательной реактивностью.
Naib> Не этот. Он довольно быстро выйдет на положительную реактивность за счёт наработки плутония.

Ты не понял принципа. Абсолютно пофиг на реактивность. Она САМОУПРАВЛЯЕТСЯ наличием паровой(газовой) фазой. Пар(газ) - НЕ ЗАМЕДЛИТЕЛИ.
   59.059.0
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Fakir> Владимир Павшук: было бы желание
Fakir> Отдельные выдержки:

Ты не понял... %( ГЛАВНОЕ:
Размеры по отражателю составляют 4,5×4,5 метров. Высота определяется тем, что в растворе при делении накапливаются кислород и водород, и эту смесь нужно регенерировать во избежание образования гремучки. Соответственно, есть система регенерации на естественной циркуляции.

То есть, сверху над реактором есть полость?

Да. В системе регенерации образуется вода, которая капает обратно в реактор. Требование естественной циркуляции определяет сравнительно высокую зону. А так, если брать только 20 литров раствора, то это, как вы понимаете, не более чем два ведра.
 


Теперь понятно?
Р-рные реакторы на принудительной циркуляции (+тяжелой воде и высокообогащенном U235) имеют вообще размер банки из под кофе... И замедлитель-отражатель у Аргуса - полное дерьмо, наидешевейше/наипростейший...
   59.059.0
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Fakir> Напомню тебе твой же параметр ТЗ: работает при 300-350 С. Т

И даже ниже. Как кажется - оптимум вообще 2500C

Fakir> Теперь внимание, вопрос: а каков КПД Карно при таких условиях?
....
Fakir> Итого ты имеешь либо совершенно ничтожный КПД, либо чудовищные дуры радиаторов и просто ничтожный КПД.

Не надо гадать. Идешь сюда - и считаешь: Калькулятор расчёта КПД цикла Стирлинга (Карно) | Статьи о строительстве и ремонте Температура холодильника - по вкусу :F Не забывая, что К.П.Д. термоакустического турбогенератора - 40-50% от Карно.
И, кстати, да - охлаждается не раствор реактора! А отдельный теплоноситель, идущий в холодную зону ТАГ.


При перепаде 2500C до 400C получается К.П.Д, порядка 20% РИТЭГ-и утирают пот ушанкой... А размеры холодильника - кстати, тут идеально подходит капельник, но мы молчим ;) - напрямую зависят еще и от К.П.Д.
   59.059.0

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Naib> Не этот. Он довольно быстро выйдет на положительную реактивность за счёт наработки плутония. Да и
Naib> И привет гидролиз соли и выпадение осадков. Для компенсации - избыток серной кислоты и коррозия стенок.

Кстати о птичках. Расход урана примерно 1 грамм на МВт/сутки. В реакторе 1,5+-0,25 кг урана с 20% обогащением - т.е. примерно 300 грамм U235.
На мощности 10кВт через 100 суток (!) работы будет выработан 1 грамм урана, т.е. 0,3% и выделится (т.к. реактор на холодных нейтронах) не более 0,25+-0,05 грамма плутония, т.е. 0,08% от критмассы.
Тьфу, а не проблема :F
   59.059.0
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Wyvern-2> Ты не понял принципа. Абсолютно пофиг на реактивность. Она САМОУПРАВЛЯЕТСЯ наличием паровой(газовой) фазой. Пар(газ) - НЕ ЗАМЕДЛИТЕЛИ.

Да не фазой как такой. Нейтронам глубоко нас.ть, в каком фазовом состоянии твой замедлитель. Самоуправляется он изменением числа молекул в объёма АЗ за счёт фазового перехода и ухода части вещества из АЗ.
   50.050.0
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Wyvern-2> Теперь понятно?

Это всё очевидно, но в контексте не главное.

Wyvern-2> Р-рные реакторы на принудительной циркуляции (+тяжелой воде и высокообогащенном U235) имеют вообще размер банки из под кофе...

Внимание, вопрос: чем хуже нормальный гетерогенный твердофазный - ну, помимо человеческой температуры? :D
   50.050.0
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Fakir>> Напомню тебе твой же параметр ТЗ: работает при 300-350 С. Т
Wyvern-2> И даже ниже. Как кажется - оптимум вообще 2500C

ЖР

Wyvern-2> Не надо гадать. Идешь сюда - и считаешь: Калькулятор расчёта КПД цикла Стирлинга (Карно) | Статьи о строительстве и ремонте Температура холодильника - по вкусу :F

Ну да-ну да. И чо у нас мегаваттник давно не летает?

Wyvern-2> Не забывая, что К.П.Д. термоакустического турбогенератора - 40-50% от Карно.

Это максимум.

Wyvern-2> И, кстати, да - охлаждается не раствор реактора! А отдельный теплоноситель, идущий в холодную зону ТАГ.

"Слушай, дорогой, тебе мало, что ты негр?"

Wyvern-2> При перепаде 2500C до 400C

...и на этом мысль останавливается.
На прощание буркнув что-то вроде: " а теперь со всей этой х..й мы попробуем взлететь".
   50.050.0
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Fakir> Внимание, вопрос: чем хуже нормальный гетерогенный твердофазный - ну, помимо человеческой температуры? :D

Количеством и обогащением потребного урана ;) Твердофазный реактор на 1-2кг урана 20% обогащения ты не сделаешь от слова никак...
И вообще размерами/массой АЗ - в твердотельном тебе надо 20-30, а чаще больше килограмм. А в растворном - 20 литров за глаза (а можно и меньше)
   59.059.0
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Fakir> На прощание буркнув что-то вроде: " а теперь со всей этой х..й мы попробуем взлететь".

Эт ты не мне бурчи, а всяким Топазам и Килоповерам :F
   59.059.0
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Wyvern-2>> При перепаде 2500C до 400C
Fakir> ...и на этом мысль останавливается.
Fakir> На прощание буркнув что-то вроде: " а теперь со всей этой х..й мы попробуем взлететь".

Ты никого не слушай - ты меня слушай :mafia: Как ты думаешь -почему амы вдруг© озаботились всякими "Килоповерами"? А?
Ответ прост: время бешеного бабла из под станка - приходит к кончику. Мягкому такому и влажному :F
И за разницу в цене между 2кг U235 20% обогащения и 30 кг U235 90%, а тем более 10-20кг Pu238 (!) тебе не только радиаторы какие хошь сделают, тебе еще и минет вприсядку с выходом организуют :F

P.S. Где можно найти скока в килограммах панели радиаторов МКС? Дюже они мне нДравятся, аммиачные такие, холодненький, ажно на 75кВт ... ;)
   59.059.0
1 2 3 4 5 6 7

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru