Ядерная и углеводородная энергетики

Цитата: ILPetr от 14.05.2021 06:46:59Ну и какое возмущение будет в газе если его скорость относительно диска нулевая? 

У кто сказал, что газ вращатся как твердое тело?

Цитата: Luddit от 14.05.2021 08:56:37Так она нулевая будет в ограниченном числе точек, а в соседних будет вовсе не нулевая (и, к тому же, влияющая на положение "нулевых" точек).

Вы полагаете, что линейная скорость газа однинакова на всех радиусах внутри центрифуги? Мысля, что тогда по оси будет гореть плазменный шнур не приходит? 

Цитата: adolfus от 14.05.2021 10:48:31У кто сказал, что газ вращатся как твердое тело?

А как он вращается в установившемся/стационарном режиме? 

Цитата: ILPetr от 14.05.2021 13:42:48Вы полагаете, что линейная скорость газа однинакова на всех радиусах внутри центрифуги? Мысля, что тогда по оси будет гореть плазменный шнур не приходит? 

Ух ты, узнаю Физтех УПИ , хотя все же ЭФ видимо

Цитата: ILPetr от 14.05.2021 13:42:48Вы полагаете, что линейная скорость газа однинакова на всех радиусах внутри центрифуги? Мысля, что тогда по оси будет гореть плазменный шнур не приходит? 

А вы вообще какое устройство описываете?

Цитата: ILPetr от 14.05.2021 13:58:04А как он вращается в установившемся/стационарном режиме?

Очень сложно из-за наличия мощных центробежных сил и вращающихся стенок. Плюс тело там не изолировано, а прокачивается хитрым образом.
Немного простых случаев описано в книге Джозеф Д. (D.D. Joseph) -- Устойчивость движений жидкости. М.: Мир, 1981. (доступна на либрусеке/либгене)

В случае сжимаемой среды все усложняется -- добавляется эффект Ранка-Хилша. Однако этот эффект стабилизирует течение. Это когда у наружной стенки за счет центробежных сил газ становится плотнее и нагревается. С одной стороны это хорошо – соответсвенно растет скорость звука и течение никогда не будет сверхзвуковым, как быстро бы там внешняя стенка не вертелась. А с другой – падает плотность вблизи оси и, соответственно, падает эффективность выхода легкой фракции. Еще один плюс - стратификация газа по плотности в поле сил инерции препятствует перемешиванию пристеночных и приосевых областей. Поэтому легкое всплывает к оси, а поскольку плотность там низкая – все снеслось к стенке – система отбора газа из приосевой зоны на течение будет влиять слабо.
Собственно, трубку Ранка-Хилша считали еще в начале 80-х на появившихся тогда суперкомьютерах Хитачи и Фуджитсу. ЕМНИП, это ~800 Мфлопс всего. Так что центрифугу реальной геометрии сегодня посчитать нет проблем.

ЦитатаЗапуск термоядерной установки токамак Т-15МД прошел в Национальном исследовательском центре «Курчатовский институт» во вторник, 18 мая. На событии присутствовал премьер-министр России Михаил Мишустин.
Мишустина сопровождали президент Курчатовского института Михаил Ковальчук, вице-премьер Дмитрий Чернышенко и глава Минобрнауки Валерий Фальков.

Сначала Ковальчук провел для премьера экскурсию, в ходе которой продемонстрировал макет, а также рассказал об истории создания и устройстве установки токамак Т-15 МД. Позже они прошли в пункт управления, где Мишустин и президент института дали старт работе токамака, нажав символическую кнопку.
«Сегодня мы стали участниками знаменательного, важнейшего события в мире науки. Запустили масштабный проект — токамак Т-15МД. Это показатель высокого технологического уровня нашей страны», — заявил он.

Мишустин напомнил, что около 80 лет назад крупнейшие исследователи в области ядерной физики начали совместную работу, благодаря которой страна стала первой в мире страной, построившей атомную электростанцию. Кроме того, на сегодняшний день Россия остается единственным государством, у которого есть атомный ледокольный флот.
Токамак Т-15МД (тороидальная камера с магнитными катушками) — модифицированная версия реактора Т-15, который работал в Курчатовском институте с конца 1980-х. Это первая за последние 20 лет новая термоядерная установка, построенная в России. По техническим параметрам она не имеет аналогов в мире.
Установка входит в структуру международного термоядерного проекта ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor). Токамак Т-15 МД будет использоваться для решения исследовательских задач. Освоение технологии управляемого термоядерного синтеза (УТС) в рамках проекта позволит получить фактически неиссякаемый и экологически безопасный источник энергии.
В феврале сообщалось, что президент России Владимир Путин по видеосвязи из Ново-Огарево дал старт запуску высокопоточного исследовательского ядерного реактора ПИК, который находится в Гатчине в Ленинградской области на площадке Петербургского института ядерной физики (ПИЯФ) им. Б.П. Константинова, входящего в состав Курчатовского института. Ожидается, что на полную мощность реактор выведут в 2022 году.

https://iz.ru/1165594/2021-05-…yandex.com
Хотелось бы комментариев от специалистов. Что это за зверь и что он даст в перспективе, какие исследования предполагается делать.

Цитата: Игорь_ от 19.05.2021 10:26:07https://iz.ru/1165594/2021-05-…yandex.com
Хотелось бы комментариев от специалистов. Что это за зверь и что он даст в перспективе, какие исследования предполагается делать.

Из интервью Анатолий Красильников: гибридное будущее термояда 


Новый токамак и дальнейшие планы

В Курчатовском институте должен появиться токамак Т-15МД - модернизированный старый токамак или даже, как говорят, полностью новый.

Это абсолютно новый токамак со старым названием. Не знаю, по каким причинам ему не стали давать новый номер. Наверно, есть какие-то организационные причины для сохранения Т-15 в названии. Реально он к токамаку Т-15 никакого отношения не имеет.

Т-15 был сверхпроводящий, а эта машина медная, с медными катушками. Полностью отличаются геометрия и конфигурация плазмы.

Т-15МД - первая крупная российская установка с дивертором. Первая крупная, до неё были мелкие. Это первая крупная установка с вытянутостью плазмы в вертикальном направлении. По ряду своих характеристик она для России уникальна, и для специалистов она очень интересна.

Насколько я знаю, машина уже собрана. Идёт, я бы выразился так, фаза завершения монтажа установки. Надеюсь, что в этом году пойдёт наладка оборудования.

Машина находится в Курчатовском институте в Москве, поэтому на ней планируют работать с водородом и гелием, чтобы не производить радиации.

Неофициально новый токамак иногда называют ТИН-0, так как он станет первым шагом к созданию полноценных ТИНов. На нём будет отработан целый ряд технологий, которые мы хотим включить в проекты ТИНов.

Литиевая первая стенка - в программе экспериментов. Мощный нагрев в режиме с нейтральной инжекцией - в программе. Электронно-циклотронный нагрев - в программе. Поэтому Т-15МД действительно можно считать ТИН-0.

Мы возлагаем на Т-15МД очень большие надежды и рассчитываем решить с его помощью много физических и технологических проблем. Также мы надеемся, что Т-15МД станет полигоном для роста молодых учёных и инженеров, в которых сегодня большая потребность.

А почему такое название - Т-15МД?

Т-15 модифицированный. Но нельзя путать этот проект с проектом Т-15М, в котором планировали, не разбирая вакуумной камеры старой машины, вставить в камеру дополнительные обмотки и изменить конфигурацию плазмы.
Т-15МД - полностью новая машина. От старого Т-15 в ней остались только инжектора, которые заводят пучки атомов.

Раньше мы говорили с вами о национальной российской программе по термояду. Она принята или нет?

Она разработана и направлена в правительство. Насколько я знаю, она сейчас обсуждается на разных уровнях в правительстве и в администрации президента. Идёт обсуждение, идут комментарии, идут замечания, идёт устранение этих замечаний.
Были большие надежды на то, что в 2019 году этот процесс приведёт к какому-то результату и принятию программы, но этого не случилось.
Среди того, что запланировано в программе - создание токамака в Троицке, создание открытой ловушки (крупной установки на базе открытой ловушки в ИЯФ СО РАН в Новосибирске), а также развитие технологической базы по различным термоядерным технологиям в девяти научных центрах.

О каких сроках говорится в программе?

До 2024 года. Это короткая программа, и конечно, это для термояда не срок.У нас горизонт планирования более далёкий, потому что за оставшиеся четыре года серьёзную машину построить нельзя.

Цитата: mse от 15.05.2021 17:45:05Посчитать всё что угодно можно "без проблем". Проблема, чтобы посчитанное работало не тока в мосхе суперкомпутера.

Так оно и сработало. Пока не посчитали, даже не представляли, как в этой трубке движется газ. Почему в одну сторону он вытекает с t = +200 (размягчается оргстекло), а в другую с t = -50, при тм, что заходит в вихревую камеру с t = +20. Соображения общего плана были, вот детали узнали от суперкомпьютера.

Впервые о малых мобильных АЭС заговорили 65 лет назад. Идею выдвинул глава Минсредмаша Ефим Славский в 1955 году. Головным разработчиком назначили Кировский завод, чуть позже подключили к проекту Лабораторию «В» (ФЭИ). Разработчики предлагали самые разные варианты транспортабельной электростанции (ТЭС). В конце концов, специалисты ФЭИ предложили поставить электростанцию на гусеницы, сделав ее практически вездеходной, чтобы при необходимости она могла своим ходом подойти к потребителю и обеспечить его энергией. Эта идея показалась очень заманчивой.



В итоге в октябре 1956-го на совещании в Минсредмаше одобрили проект конструкторского бюро Кировского завода — АЭС с водо-водяным реактором на тепловых нейтронах, перевозимая на самоходных гусеничных шасси, созданных на базе танка Т-10. Эскизный проект ТЭС-3 подготовили в марте 1957-го. Уже в апреле было выдано техническое задание на размещение станции на территории ФЭИ.

Оборудование закреплялось на четырех гусеничных самоходных транспортерах с обогреваемыми утепленными кузовами. На двух устанавливалась реакторная парогенераторная установка, еще на двух — турбогенератор, пульт управления и вспомогательное оборудование. Тепловая мощность реактора была 8,8 МВт, электрическая — 1,5 МВт. Установка была рассчитана на 250-дневную топливную кампанию, с незначительным расходом топлива — до 14 г урана‑235 за сутки.

В августе ТЭС‑3 доставили на площадку ФЭИ в Обнинске и разместили по соседству с первой АЭС. 13 октября 1961 года станция выдала электрический ток в систему Мосэнерго. После отработки проектной кампании реактор остановили для проведения регламентных работ. В 1963 году в ФЭИ начали готовиться ко второй кампании ТЭС‑3, которая предусматривала бы массовое испытание новых видов твэлов, ввод бора в первый контур реактора, облучение материаловедческих образцов. Однако Министерство обороны отказалось развивать это направление, так что работы были прекращены.

Цитата: NetGhost от 22.05.2021 17:43:20Впервые о малых мобильных АЭС заговорили 65 лет назад. Идею выдвинул глава Минсредмаша Ефим Славский в 1955 году. Головным разработчиком назначили Кировский завод, чуть позже подключили к проекту Лабораторию «В» (ФЭИ). Разработчики предлагали самые разные варианты транспортабельной электростанции (ТЭС). В конце концов, специалисты ФЭИ предложили поставить электростанцию на гусеницы, сделав ее практически вездеходной, чтобы при необходимости она могла своим ходом подойти к потребителю и обеспечить его энергией. Эта идея показалась очень заманчивой.



В итоге в октябре 1956-го на совещании в Минсредмаше одобрили проект конструкторского бюро Кировского завода — АЭС с водо-водяным реактором на тепловых нейтронах, перевозимая на самоходных гусеничных шасси, созданных на базе танка Т-10. Эскизный проект ТЭС-3 подготовили в марте 1957-го. Уже в апреле было выдано техническое задание на размещение станции на территории ФЭИ.

Оборудование закреплялось на четырех гусеничных самоходных транспортерах с обогреваемыми утепленными кузовами. На двух устанавливалась реакторная парогенераторная установка, еще на двух — турбогенератор, пульт управления и вспомогательное оборудование. Тепловая мощность реактора была 8,8 МВт, электрическая — 1,5 МВт. Установка была рассчитана на 250-дневную топливную кампанию, с незначительным расходом топлива — до 14 г урана‑235 за сутки.

В августе ТЭС‑3 доставили на площадку ФЭИ в Обнинске и разместили по соседству с первой АЭС. 13 октября 1961 года станция выдала электрический ток в систему Мосэнерго. После отработки проектной кампании реактор остановили для проведения регламентных работ. В 1963 году в ФЭИ начали готовиться ко второй кампании ТЭС‑3, которая предусматривала бы массовое испытание новых видов твэлов, ввод бора в первый контур реактора, облучение материаловедческих образцов. Однако Министерство обороны отказалось развивать это направление, так что работы были прекращены.

Почему перестали развивать это направление, история умалчивает? 

Цитата: Налим_23 от 22.05.2021 18:55:40Почему перестали развивать это направление, история умалчивает?

Думаю, из соображений безопасности и цены киловатт-часа по сравнению с традиционными мобильными источниками энергии.

Цитата: Пенсионэр от 22.05.2021 19:39:33Думаю, из соображений безопасности и цены киловатт-часа по сравнению с традиционными мобильными источниками энергии.

При самоходности и сроке функционирования на одной закладке 250 суток интересно какую долю ресурса отжирало само перемещение туда-обратно...

Цитата: Пенсионэр от 22.05.2021 19:39:33Думаю, из соображений безопасности и цены киловатт-часа по сравнению с традиционными мобильными источниками энергии.

Мне кажется, тоже поэтому.
В те годы денег особо не было, всё на ракеты уходило и ядерное снаряжение. А тут достаточно большие расходы на усовершенствование, производство и сопровождение - и всё ради 1,5 мегаватт? Ну это сейчас так видится. А что на самом деле - ну кто ж теперь скажет, только предполагать можно.

Цитата: NetGhost от 22.05.2021 22:09:21Мне кажется, тоже поэтому.
В те годы денег особо не было, всё на ракеты уходило и ядерное снаряжение. А тут достаточно большие расходы на усовершенствование, производство и сопровождение - и всё ради 1,5 мегаватт? Ну это сейчас так видится. А что на самом деле - ну кто ж теперь скажет, только предполагать можно.

.......Так смысла и не было тогда с этим заморачиваться. Соляра стоила копейки, а сама ДЭСка не сильно дороже, так что СИЛЬНО дешевле было где надо ДЭСок понаставить и не мучиться с радиационной защитой, перезагрузкой активной зоны и всем вот этим. Была бы компания длинной в несколько лет, был бы смысл, а так... .

Цитата: Налим_23 от 22.05.2021 18:55:40Почему перестали развивать это направление, история умалчивает?

Помимо ТЭС-3 разрабатывалась и Памир-630Д 



Но ТЭС-3 не стала единственным в своём роде экспериментом. В 1963-м начались работы по разработке новой передвижной АЭС. Разработка тянулась долго, в сумме около 22 лет. Лишь в 1985-м был, наконец, построен рабочий образец.

На этот раз решено было отказаться от водо-водяного реактора. Для его работы требовалось такое количество воды, которое просто невозможно было обеспечить в некоторых регионах, где и нужны передвижные АЭС — например, в тундре или засушливых степях. Поэтому на «Памир-630Д» смонтировали компактный одноконтурный реактор, в котором и теплоносителем, и рабочим телом являлась тетраокись азота. 
Это соединение обладает высокой теплопроводностью и теплоёмкостью. Но тетраокись азота опасна тем, что при её контакте с водой происходит химическая реакция с образованием азотной кислоты. Этот факт существенно повышал опасность эксплуатации АЭС: если персонал допустит оплошность, и в контуре окажется вода (например, конденсат), то образовавшаяся кислота могла бы разрушить элементы контура или даже сам реактор.

Комплекс АЭС состоял из четырёх машин: двух колёсных полуприцепов, буксируемых мощными седельными тягачами МАЗ-7960, являвшимися переработкой МАЗ-537, и двух вспомогательных автомобилей на базе КРАЗ.

МАЗ-357



Состав оборудования:

1. Первая машина (полуприцеп): реактор, парогенератор с теплообменником, система аварийного расхолаживания, два автономных дизель-генератора. На корме полуприцепа находился огромный вентилятор системы охлаждения.
   


2. Вторая машина (полуприцеп): турбогенератор (вырабатывал электричество)
   


3. Третья машина: система управления АЭС.
   


4. Четвёртая машина: резервные дизель-генераторы.
   

Мощность реактора — 10 МВт, мощность турбогенератора — 630 кВт.



Когда вереница машин приезжала на место стоянки, реакторный и турбогенераторный полуприцепы устанавливали рядом, ставили их на домкраты, снимали и отвозили на безопасное расстояние колёса. Полуприцепы соединяли кабелями и трубопроводами, а не менее чем в 150 м от них устанавливали две другие машины комплекса. 

Как вы понимаете, всё это делалось для защиты персонала от излучения. Не совсем ясен момент с колёсами. Единственное, что приходит на ум: снимать их нужно было для того, чтобы они сами не начинали фонить из-за наведённой радиоактивности и не «заражали» и не распространяли потом по дорогам радиоактивную пыль.

Испытания «Памира-630Д» продолжались с ноября 1985 по август 1986, после чего проект был закрыт. 
Но 26 апреля 1986 года взорвался четвёртый реактор Чернобыльской АЭС, и эта трагедия повлияла на многие проекты в атомной энергетике и ВПК. «Памир-630Д» начали активно критиковать (и небезосновательно) как технически опасную конструкцию, и в конце концов в 1988 году проект закрыли. Информация о судьбе машин противоречива.

Цитата: ДядяВася от 24.05.2021 20:29:14Помимо ТЭС-3 разрабатывалась и Памир-630Д 

Памир-630Д

\n\nНо ТЭС-3 не стала единственным в своём роде экспериментом. В 1963-м начались работы по разработке новой передвижной АЭС. Разработка тянулась долго, в сумме около 22 лет. Лишь в 1985-м был, наконец, построен рабочий образец.

На этот раз решено было отказаться от водо-водяного реактора. Для его работы требовалось такое количество воды, которое просто невозможно было обеспечить в некоторых регионах, где и нужны передвижные АЭС — например, в тундре или засушливых степях. Поэтому на «Памир-630Д» смонтировали компактный одноконтурный реактор, в котором и теплоносителем, и рабочим телом являлась тетраокись азота. 

Скрытый текст

Это соединение обладает высокой теплопроводностью и теплоёмкостью. Но тетраокись азота опасна тем, что при её контакте с водой происходит химическая реакция с образованием азотной кислоты. Этот факт существенно повышал опасность эксплуатации АЭС: если персонал допустит оплошность, и в контуре окажется вода (например, конденсат), то образовавшаяся кислота могла бы разрушить элементы контура или даже сам реактор.

Комплекс АЭС состоял из четырёх машин: двух колёсных полуприцепов, буксируемых мощными седельными тягачами МАЗ-7960, являвшимися переработкой МАЗ-537, и двух вспомогательных автомобилей на базе КРАЗ.

МАЗ-357



Состав оборудования:

1. Первая машина (полуприцеп): реактор, парогенератор с теплообменником, система аварийного расхолаживания, два автономных дизель-генератора. На корме полуприцепа находился огромный вентилятор системы охлаждения.
   


2. Вторая машина (полуприцеп): турбогенератор (вырабатывал электричество)
   


3. Третья машина: система управления АЭС.
   


4. Четвёртая машина: резервные дизель-генераторы.
   

Мощность реактора — 10 МВт, мощность турбогенератора — 630 кВт.



Когда вереница машин приезжала на место стоянки, реакторный и турбогенераторный полуприцепы устанавливали рядом, ставили их на домкраты, снимали и отвозили на безопасное расстояние колёса. Полуприцепы соединяли кабелями и трубопроводами, а не менее чем в 150 м от них устанавливали две другие машины комплекса. 

Как вы понимаете, всё это делалось для защиты персонала от излучения. Не совсем ясен момент с колёсами. Единственное, что приходит на ум: снимать их нужно было для того, чтобы они сами не начинали фонить из-за наведённой радиоактивности и не «заражали» и не распространяли потом по дорогам радиоактивную пыль.

Испытания «Памира-630Д» продолжались с ноября 1985 по август 1986, после чего проект был закрыт. 
Но 26 апреля 1986 года взорвался четвёртый реактор Чернобыльской АЭС, и эта трагедия повлияла на многие проекты в атомной энергетике и ВПК. «Памир-630Д» начали активно критиковать (и небезосновательно) как технически опасную конструкцию, и в конце концов в 1988 году проект закрыли. Информация о судьбе машин противоречива.

.......Блин, читал когда-то о нём. Но то, что там в качестве теплоносителя азотный тетраоксид  или не было инфы, или не отложилось в памяти. А ведь это сильнейший окислитель. Один из компонентов ракетного топлива МБР..

Цитата: volga7 от 04.05.2021 21:09:41Как сообщает РБК президент Владимир Путин отдал предпочтение предложению «Росатома» по энергоснабжению Баимского золотомедного месторождения на Чукотке, принадлежащего казахстанской KAZ Minerals, с использованием плавучих энергоблоков. Стоимость этого проекта «Росатома» — 169 млрд руб.
Проект «Росатома» предусматривает строительство четырех модернизированных плавучих энергоблоков суммарной установленной мощностью 200 МВт с начала 2027 года и 400 МВт с четвертого квартала 2028 года. К этому времени планируется также построить пятый энергоблок для их подмены «с целью перезагрузки топлива и ремонта».
https://www.rbc.ru/business/30/04/2021/608a7a1c9a79474794079e09
Предложение НОВАТЭКа построить плавучую электростанцию, работающую на газовом топливе, было дешевле, но имело один недостаток. В качестве оборудования для такой электростанции рассматривалась газовая турбина большой мощности производства фирмы «Сименс».
Однако, похоже, наши власти устали от немецких капризов: сначала был отказ «Сименс» на поставки турбин в Крым, а потом «форменные пляски» вокруг газопровода «Северный поток-2». Решили не рисковать: пусть дороже, но всё оборудование будет своё.

чистая локализация проекта Новатэка от 15 до 30 % всего - остальное - импорт. Основа - термосы большой размерности - в России пока не делают, заказываются в Ю.Корее. ПАТЭС локализация до 95 %. Путин выбрал своего производителя. Тем более 4 основных блок - 1 резервный. Серию ПАТЭС надо делать, особенно на будущее - клиент нынче пошёл привередливый - требует посмотреть в железе своими ручками...

Ранним утром 29 мая 2021 корпус реактора первого энергоблока АЭС Аккую "поехал" на место своего "вечного пристанища" в шахту реактора.

Для Турции это вообще то в какой то мере историческое событие. А произошло без особой помпы и широкого освещения в СМях.

Жаль, что у меня был выходной.

Цитата: Osq от 30.05.2021 19:17:51Ранним утром 29 мая 2021 корпус реактора первого энергоблока АЭС Аккую "поехал" на место своего "вечного пристанища" в шахту реактора.

А красят его зачем? Там же нержавейка?