Ядерная и углеводородная энергетики

4,045,726 11,958
 

Фильтр
Пенсионэр
 
russia
70 лет
Слушатель
Карма: +23.30
Регистрация: 27.08.2011
Сообщений: 1,955
Читатели: 0
Цитата: ДядяВася от 16.06.2022 17:27:43В чём ссуть капельных холодильников и их преимущества можно почитать в статье Капельные холодильники-излучатели космических энергетических установок нового поколения Г.В. Конюхов, А.А. Коротеев pdf - 13 стр.

Прочитал статью, почему бы не применить центробежное формирование капель, так и так необходимая сила тяжести для формирования капель и сбора теплоносителя создаётся потребляющим мощность циркуляционным насосом.
  • +0.00 / 0
  • АУ
ILPetr
 
russia
Екатеринбург
63 года
Слушатель
Карма: +108.07
Регистрация: 09.04.2008
Сообщений: 24,881
Читатели: 7
Цитата: GrinF от 16.06.2022 17:00:01дык вроде как собиралтись  горячие капли  через промежуток за пределами корабля и затем собирать в коллекторе позади корабля... И тогда эффективная полщадь становится периметр форсунки на расстояние между форсункой и коллектором ... по крайне мере я такую картинку видел...

Тогда это не капли, а струя. Подмигивающий
"Украинцев нисколько ни для чего не нужно."
  • +0.01 / 1
  • АУ
GrinF
 
Слушатель
Карма: +74.14
Регистрация: 15.02.2018
Сообщений: 6,705
Читатели: 4
Цитата: GT-R от 16.06.2022 17:41:05Я был знаком с постдоком из Стэнфорда (как раз из наших), кто участвовал в разработке космического аппарата телескопа Эйнштейн.

Несущие конструкции аппарата должны были делаться из пакетов тонких быстроохлажденных алюминиевых панелей с аморфной структурой, чтобы не отражать рентгеновские кванты в детекторы.

в Каком диапозоне рентгена?... крайне удивительно - ибо люмений общепринятый режекторный фильтр для мягкого рентгена, у котрого K линия должна где в районе 1,6 кЭв располагаться
  • +0.01 / 1
  • АУ
GT-R
 
united_states_of_america
West Palm Beach
63 года
Слушатель
Карма: +6.59
Регистрация: 19.02.2014
Сообщений: 814
Читатели: 3
Цитата: GrinF от 16.06.2022 22:18:19в Каком диапозоне рентгена?... крайне удивительно - ибо люмений общепринятый режекторный фильтр для мягкого рентгена, у котрого K линия должна где в районе 1,6 кЭв располагаться

Ну энергии квантов мне, конечно, не вспомнить, хотя можно посмотреть на характеристики детекторов телескопа Эйнштейн.

Я запомнил, что целью было избежать влияния эффекта Лауэ. Это когда рентгеновские лучи, рассеиваясь на кристалле, образуют дифракционные картинки, что огорчает астрономов. Оказывается, алюминиевый прокат имеет отчетливую анизотропию ориентации зёрен, что даёт заметные артефакты. Поэтому всяческие рамы спутника делались на основе прессованной вспененной (?) быстрохлаждённой алюминиевой губки, пропитанной чем-то вроде эпоксидки и склеенной.
А энергии квантов 0.25-4 кЭв https://www.wikiwand.com/ru/HEAO-2
Сейчас пришло в голову, что поглощение без рассеивания могло использоваться, чтобы ограничить угол зрения сенсоров.
Отредактировано: GT-R - 16 июн 2022 23:37:09
  • +0.09 / 4
  • АУ
Stak
 
russia
С-Пб
45 лет
Слушатель
Карма: +7.77
Регистрация: 28.03.2011
Сообщений: 402
Читатели: 0
Цитата: slavae от 14.06.2022 14:33:20Вообще, можно попробовать ) крутить это всё. Получатся такие крутящиеся барабаны из радиальных провлок. Интересно было бы попробовать эффективность.

Развивая идею камрада:

Неужели до этого в самом деле никто раньше не додумался? Элементарно же, и реализуемо без каких-либо проблем (на первый взгляд, по крайней мере).
Массогабаритные характеристики не такие шикарные как у капельного, но лучше, чем у трубчато-панельного, и вполне доступно на текущем уровне техники. 
Устойчивость к микрометеоритам - также обеспечивается, контур ,как и у капельного холодильника, изначально открытый, т.е. разгерметизация не грозит, а оборванную в результате прямого попадания струну можно обрезать посредством сервисного манипулятора (с незначительной потерей характеристик).
Единственное условие - струны должны смачиваться теплоносителем, что бы капли не отрывались.
В качестве высокотемпературного теплоносителя, слабоиспаряющегося в вакуум, тут (http://interstellar-flight.ru/03/kr1.pdf) рекомендуют олово, максимальная и минимальная температуры 932 и 532°К, соответственно. Т.е. вроде бы можно применить струны из углеволокна с медным напылением (емнип, расплавленное олово медь смачивает).
А ещё олово можно качать индукционным насосом, т.е. без движущихся частей.
  • -0.03 / 1
  • АУ
ДядяВася
 
russia
Москва
20 лет
Слушатель
Карма: +282.16
Регистрация: 22.07.2010
Сообщений: 5,915
Читатели: 7

Модератор ветки
Цитата: Stak от 17.06.2022 00:15:48Развивая идею камрада:


Закрываем идею. 
А излучающую площадь прикинули?
На мой глаз, она будет мизерная.
Может у Вас, глаз побольше будет.
Впрочем, если струны сделать близко близко, то площадь непременно увеличится, и в пределе станет равна площади пластины, когда струны соединятся.
Зато не будут страшны микрометеориты.
Отредактировано: ДядяВася - 17 июн 2022 19:09:16
  • +0.03 / 2
  • АУ
dmitriк62
 
russia
Москва
62 года
Слушатель
Карма: +212.78
Регистрация: 15.07.2009
Сообщений: 31,413
Читатели: 8
Цитата: ДядяВася от 13.06.2022 16:12:51Вся космическая практика показывает, что воздействие микрометеоритов незначительно.

   
Вроде бы, когда пытались тестировать идею "космической пращи", то именно микрометеориты были главной проблемой.
Простая нить рвалась через пару дней, лента жила несколько дольше...
Думающий
Многие пытаются смотреть, куда идёт дым.
А надо бы - откуда ветер дует.
  • +0.01 / 1
  • АУ
Пенсионэр
 
russia
70 лет
Слушатель
Карма: +23.30
Регистрация: 27.08.2011
Сообщений: 1,955
Читатели: 0
Цитата: Stak от 17.06.2022 00:15:48Развивая идею камрада:

Неужели до этого в самом деле никто раньше не додумался? Элементарно же, и реализуемо без каких-либо проблем (на первый взгляд, по крайней мере).
Массогабаритные характеристики не такие шикарные как у капельного, но лучше, чем у трубчато-панельного, и вполне доступно на текущем уровне техники.

Довольно долго думал, ибо имею опыт расчётов и промышленной эксплуатации экзотермических реакторов, охлаждаемых лучистым переносом тепла, пришёл к выводу, что вся идея капельного теплообменника довольно спорная. Нужна искусственная сила тяжести для движения жидкости в коллекторах, источник энергии для циркуляционного насоса, сам насос, теплоноситель, коллекторы, линии и т.д. На самом деле этот теплообменник можно представить эквивалентом в виде трубы, вообще не используя теплоноситель. Как справедливо отметил Адольфус, внутренние струи капель будут экранированы наружными. В точке передачи тепла от его источника к жидкому теплоносителю - это самое узкое место в теплопередаче. Логичнее отказаться от теплоносителя вообще, заменив его теплопроводящей металлической поверхностью с эквивалентной излучающей поверхностью, которая вполне стойка к микрометеоритам. Увеличение массы будет отчасти скомпенсировано отсутствием вышеперечисленных элементов системы охлаждения и искусственной гравитации. Тем более, что теплопередача лучеиспусканием легко поддерживает расчётную температуру, т.к. отдаваемое тепло пропорционально 4 степени дельты Т.
Отредактировано: Пенсионэр - 17 июн 2022 15:45:50
  • +0.06 / 3
  • АУ
Stak
 
russia
С-Пб
45 лет
Слушатель
Карма: +7.77
Регистрация: 28.03.2011
Сообщений: 402
Читатели: 0
Цитата: Пенсионэр от 17.06.2022 15:44:46...Нужна искусственная сила тяжести для движения жидкости в коллекторах, источник энергии для циркуляционного насоса, сам насос, теплоноситель, коллекторы, линии и т.д. На самом деле этот теплообменник можно представить эквивалентом в виде трубы, вообще не используя теплоноситель. Как справедливо отметил Адольфус, внутренние струи капель будут экранированы наружными. В точке передачи тепла от его источника к жидкому теплоносителю - это самое узкое место в теплопередаче. Логичнее отказаться от теплоносителя вообще, заменив его теплопроводящей металлической поверхностью с эквивалентной излучающей поверхностью, которая вполне стойка к микрометеоритам. Увеличение массы будет отчасти скомпенсировано отсутствием вышеперечисленных элементов системы охлаждения и искусственной гравитации. Тем более, что теплопередача лучеиспусканием легко поддерживает расчётную температуру, т.к. отдаваемое тепло пропорционально 4 степени дельты Т.

Имхо, если бы необходимые тепловые потоки в доступном массогабарите можно было отвести за счёт теплопроводности тонкой пластины, никто бы не заморачивался тепловыми трубами и трубчато-пластинчатыми радиаторами с теплоносителем.
Предлагаемый вариант со струнами, смоченными теплоносителем (в пределе - зазоры между струнами заполнены текущим теплоносителем)  обеспечивает такую же теплоотдачу излучением, как у плоской пластины равной площади.
  • +0.00 / 0
  • АУ
Пенсионэр
 
russia
70 лет
Слушатель
Карма: +23.30
Регистрация: 27.08.2011
Сообщений: 1,955
Читатели: 0
Цитата: Stak от 17.06.2022 16:09:28Имхо, если бы необходимые тепловые потоки в доступном массогабарите можно было отвести за счёт теплопроводности тонкой пластины, никто бы не заморачивался тепловыми трубами и трубчато-пластинчатыми радиаторами с теплоносителем.
Предлагаемый вариант со струнами, смоченными теплоносителем (в пределе - зазоры между струнами заполнены текущим теплоносителем)  обеспечивает такую же теплоотдачу излучением, как у плоской пластины равной площади.

Согласитесь, удельное излучение капель теплоносителя существенно меньше излучения серебряной пластины равной площади  по причине худшей теплопроводности и относительно низкой турбулентности в капле. Я очень далёк от космических дел, думаю, что необходимая искусственная сила тяжести тот ещё геморрой, т.к. с капельным холодильником, да и с капиллярным течением не приходится говорить о неразрывности потока.
  • -0.04 / 2
  • АУ
Luddit
 
Слушатель
Карма: +95.82
Регистрация: 27.09.2008
Сообщений: 24,952
Читатели: 2
Цитата: Пенсионэр от 17.06.2022 17:09:48думаю, что необходимая искусственная сила тяжести тот ещё геморрой

Вообще никаких проблем. Теплосъём-то городят чтоб была выдача мощи на двигатель. Двигатель работает - "сила тяжести" есть.
Причем "капельник" предполагает строго поступательное движение без манёвров.
Манёвры, надо полагать, проводятся на сниженной мощности без выдачи капель вовне.
Отредактировано: Luddit - 17 июн 2022 17:24:51
  • +0.03 / 1
  • АУ
Stak
 
russia
С-Пб
45 лет
Слушатель
Карма: +7.77
Регистрация: 28.03.2011
Сообщений: 402
Читатели: 0
Цитата: Пенсионэр от 17.06.2022 17:09:48Согласитесь, удельное излучение капель теплоносителя существенно меньше излучения серебряной пластины равной площади  по причине худшей теплопроводности и относительно низкой турбулентности в капле. Я очень далёк от космических дел, думаю, что необходимая искусственная сила тяжести тот ещё геморрой, т.к. с капельным холодильником, да и с капиллярным течением не приходится говорить о неразрывности потока.

Со струнами капель нет, течение теплоносителья по ним по идее - близкое к ламинарному. Т. е. струны, покрытые им можно рассматривать как стержни. Искусственная сила тяжести реализуется закруткой вокрук продольной оси, не вижу тут больших сложностей, тем более что большая сила не требуется (не должна превышать сил поверхностного натяжения, а то теплоноситель потеряем). По теплоотдаче - емнип, она зависит в первую очередь от Т**4 и степени черноты, а не от теплопроводности капли или внутренней турбулентности.
  • +0.00 / 0
  • АУ
Пенсионэр
 
russia
70 лет
Слушатель
Карма: +23.30
Регистрация: 27.08.2011
Сообщений: 1,955
Читатели: 0
Цитата: Stak от 17.06.2022 17:38:36Со струнами капель нет, течение теплоносителья по ним по идее - близкое к ламинарному.

Так как с ламинарным течением организовать неразрывность потока - это условие нормальной работы практически всех насосов? Более того, ламинарное течение по тонким струнам подразумевает относительно маленький массовый расход, соотв относительно низкую общую теплоотдачу. Может, в космосе по другому, а на Земле точно знавю, что так будет.)
  • +0.05 / 2
  • АУ
Stak
 
russia
С-Пб
45 лет
Слушатель
Карма: +7.77
Регистрация: 28.03.2011
Сообщений: 402
Читатели: 0
Цитата: Пенсионэр от 17.06.2022 17:53:44Так как с ламинарным течением организовать неразрывность потока - это условие нормальной работы практически всех насосов? Более того, ламинарное течение по тонким струнам подразумевает относительно маленький массовый расход, соотв относительно низкую общую теплоотдачу. Может, в космосе по другому, а на Земле точно знавю, что так будет.)

насос забирает теплоноситель из коллектора, куда тот сгоняется центробежными силами, в коллекторе неразрывность обеспечена. Массовый расход по каждой отдельной струне небольшой, но в такой схеме ничего не мешает сделать этих струн чуть менее, чем дофига. В отличии от капельного, где на данный момент точность сверления отверстий из разряда "бык поссал".
  • +0.00 / 0
  • АУ
Пенсионэр
 
russia
70 лет
Слушатель
Карма: +23.30
Регистрация: 27.08.2011
Сообщений: 1,955
Читатели: 0
Цитата: Stak от 17.06.2022 19:10:08Олово не единственный возможный материал, есть и другие варианты (в статье были). Просто самый выгодный в части максимальной температуры.
Но даже с оловом - наверное, как-то можно решить проблему, подобрать материал, который смачивается но не растворяется.

Да по существу трудно представить жидкий теплоноситель.) Какая у него должна быть температура замерзания, какой там олово, я Вам, как производственник говорю. Как это всё запустить в космическом холоде? Плюс должно быть низкое давление паров. Вроде всю номенклатуру жидкостей знаю, включая сжиженные газы.
  • +0.05 / 2
  • АУ
Stak
 
russia
С-Пб
45 лет
Слушатель
Карма: +7.77
Регистрация: 28.03.2011
Сообщений: 402
Читатели: 0
Цитата: Пенсионэр от 17.06.2022 19:34:50Да по существу трудно представить жидкий теплоноситель.) Какая у него должна быть температура замерзания, какой там олово, я Вам, как производственник говорю. Как это всё запустить в космическом холоде? Плюс должно быть низкое давление паров. Вроде всю номенклатуру жидкостей знаю, включая сжиженные газы.

Мопэд не мойУлыбающийся http://interstellar-flight.ru/03/kr1.pdf Олово отсюда.
По запуску - струны из углеволокна суть есть неплохие резисторы. Коллекторы для металлического теплоносителя можно разогревать индукционным способом, так что запуск-останов-запуск вполне возможен.
  • +0.00 / 0
  • АУ
ILPetr
 
russia
Екатеринбург
63 года
Слушатель
Карма: +108.07
Регистрация: 09.04.2008
Сообщений: 24,881
Читатели: 7
Цитата: Stak от 17.06.2022 11:32:01Тогда надо поискать что-то ещё) Или добавить в расплав олова побольше меди, есть же пределы растворимости.

"Догнать" в пределе до 1083°C плавления? :

Подмигивающий
"Украинцев нисколько ни для чего не нужно."
  • +0.00 / 0
  • АУ
ILPetr
 
russia
Екатеринбург
63 года
Слушатель
Карма: +108.07
Регистрация: 09.04.2008
Сообщений: 24,881
Читатели: 7
Цитата: Пенсионэр от 17.06.2022 15:44:46Довольно долго думал, ибо имею опыт расчётов и промышленной эксплуатации экзотермических реакторов, охлаждаемых лучистым переносом тепла, пришёл к выводу, что вся идея капельного теплообменника довольно спорная.

Да, но не повреждаемая микрометеоритами, которые лишь уносят незначительную массу теплоносителя вместо повреждения каналов и излучающих плоскостей. Самое неприятное каналов - при образовании течи его надо глушить с потерей излучаемой мощности радиатора. Капельный - излучаемую мощность теряет в незначительной степени и на незначительное время, а т.к. утерянный теплоноситель замещается из запаса холодным - потерю излучаемой мощности и не заметят.
"Украинцев нисколько ни для чего не нужно."
  • +0.08 / 4
  • АУ
GrinF
 
Слушатель
Карма: +74.14
Регистрация: 15.02.2018
Сообщений: 6,705
Читатели: 4
Цитата: Пенсионэр от 17.06.2022 19:34:50Да по существу трудно представить жидкий теплоноситель.) Какая у него должна быть температура замерзания, какой там олово, я Вам, как производственник говорю. Как это всё запустить в космическом холоде? Плюс должно быть низкое давление паров. Вроде всю номенклатуру жидкостей знаю, включая сжиженные газы.

Находили какуое-то масло для какпельного охладителя космических кораблей...та очень низкое давление паров.
  • +0.00 / 0
  • АУ
ДядяВася
 
russia
Москва
20 лет
Слушатель
Карма: +282.16
Регистрация: 22.07.2010
Сообщений: 5,915
Читатели: 7

Модератор ветки
Цитата: GrinF от 17.06.2022 23:27:04Находили какуое-то масло для какпельного охладителя космических кораблей...та очень низкое давление паров.

Насколько помню, ставили опыты на станции "МИР". Брали какое то вакуумное масло, у которого, действительно очень малое давление паров. Только есть небольшой затык. А при какой температуре? Для ТЭМ "горячий конец" теплообменника градусов 400 С (навскидку), а при такой температуре практически все вакуумные масла уже вовсю кипят. Даже кремнеорганика. Не пойдёт.
  • +0.13 / 6
  • АУ
Сейчас на ветке: 4, Модераторов: 0, Пользователей: 0, Гостей: 1, Ботов: 3