Русский SLAM? Или блеф?, Путин заявил а КР с ядерным двигателем. Опции

[Dobryak]

На массу, ессно. Ну, конечно, теплопроводность выше потому, что выше длина свободного пробега.
А водород появился из-за прямого сравнения реактора в воздушно-реактивном двигателе с ядерными ракетными двигателями, в которых рабочим телом был водород (исходно жидкий).

То есть, Вы считаете, что в набегающем потоке воздуха с квадратного метра поверхности можно снять единицы-сотни кВт на каждый кельвин разницы? я верно Вас понял?
Ну или к чему Вы ведёте?

Для газов никто никогда в жизни теплоемкость на массу не считал --- нет занятия бессмысленнее.

Я человек тупой без развитого воображения. Считать теплосъем с поверхности набегающим потоком воздуха не обучен. Но как-то мнится, что у стосильных мотоциклетных движков --- это, на минутку, под 75 киловатт, при кпд в 33% надо воздухом воровать 150 кВт. Мое воображение говорит, что это надо сдувать при 150 км/ч с площади ну не фантастически больше одного кв.м.

У авиадвигателей 2-й мировой мне мерещится отбор не менее 200-300 кВт на обдуваемый кв.м. Мне также мнится, что температура собственно звезды движка при этом была в много сотен Цельсия. Так что эти 150 кВт на кв.м. вполне могут быть и 400-500?

Продолжу бредить: я хочу заменить камеру сгорания турбореактивного движка на продуваемую нагнетаемым компрессором воздухом активную зону реактора.

Замечание: посадка на родной аэродром однажды запущенной КР с ядерным движком не планируется --- это орудие Судного Дня и его единственный "аэродром посадки" --- логово супостата. Так что активная зона после запуска СЯР тдолжна выдержат от силы пару суток. Так что я хочу позволить ей раскалиться догола --- до тыщи Цельсия. Так что мне мнится против самолетного движка еще этак коэффициентик 1.5, так что я охаменл до 600-700 кВт в кв метра.

В-общем, в меру собственной тупости, я подбираюсь к тому, что движку достаточно в крейсерском режиме развивать мощность под тыщу киловатт, т.е., один МегаВатт (это явный перебор). КПД будет скорее всего хуже, чем у бензомотора. Так что нпдо будет отводить 3 мегаватта тепловых. И иметь обдуваемую потоком воздуха поверхность внутри активной зоны в пяток кв.метров вполне может быть даже слегка избыточной. Я не вижу никаких принципиальных запретов на АЗ длиной 3 метра.

Сообщение отредактировал Dobryak - 12.4.2018, 11:38

[Pakman]

У мотоцыкла тепло в холодный источник выносится, в основном, массообменом.

[Dobryak]

У мотоцыкла тепло в холодный источник выносится, в основном, массообменом.

С этого мепста можно подробнее: моя твоя не понимает.

[Татарин]

Для газов никто никогда в жизни теплоемкость на массу не считал --- нет занятия бессмысленнее.

Я человек тупой без развитого воображения. Считать теплосъем с поверхности набегающим потоком воздуха не обучен. Но как-то мнится, что у стосильных мотоциклетных движков --- это, на минутку, под 75 киловатт, при кпд в 33% надо воздухом воровать 150 кВт. Мое воображение говорит, что это надо сдувать при 150 км/ч с площади ну не фантастически больше одного кв.м.

У авиадвигателей 2-й мировой мне мерещится отбор не менее 200-300 кВт на обдуваемый кв.м. Мне также мнится, что температура собственно звезды движка при этом была в много сотен Цельсия. Так что эти 150 кВт на кв.м. вполне могут быть и 400-500?

Кажется, Вы не заменили ключевого момента единицы-сотни кВт - на кельвин. То есть, для мотоциклетного движка и его перепаде (сотня К) сбрасываемое тепло с той же площади должно быть сотни кВт-десятки МВт. Можете посоветовать, как такое обустроить? А то много где пригодилось бы.

Ладно, уберу удельные единицы, раз уж они Вас смущают: в изначальной постановке задачи barvi7 имеем кило урана, 50 см3 объём, нужно отвести от них в воздух 1МВт мощности. От мопедного движка, да. КАК?!
Причём, сильно развить поверхность не выйдет - тот самый кило потеряет критичность, а в тонкие каналы воздух не протолкнёте.

Сильно повысить температурный напор - не выйдет, у Вас материалы на воздухе, всё-таки температуры работы ограничены. Это не милый родной натрий и даже не свинец.

...
Откуда и следует, что для работоспособности реактор нужно увеличивать в объёме - каналы теплосъёма, развитая поверхность, вот всё это.
А увеличение в объёме - сразу рост критмассы. Ну и рост количества конструкий и теплоносителя в зоне, - тоже рост критмассы.

[generalissimus19...]

Так и начальная была ~20К.

Да нет же!!! 600К там начальная была!

Больше того, на первой очереди стенда "Байкал" вообще не было хранилища жидкого водорода, и до закрытия программы так ни разу на жидком водороде испытания и не были проведены!

И водород - самый теплопроводный газ (что резко меняет характер теплообмена "поверхность-газ")

Да ни разу не меняет.

В общем, я что хотел сказать-то? Нельзя снять с 50см3 твёрдого топлива 1МВт тепла в воздух на перепаде в несколько сот К.

Сказать можно сколько угодно раз, правдой оно от этого не станет.

Как не прокачивай, какой бы развитой поверхностью ТВЭЛ ни обладал бы, всё равно это единицы-сотни кВт/м2*К (смотря какой брать тепловой напор и насколько натягивать сову с площадью поверхности). Для теплообмена "газ-поверхность" киловатты/К*м2 - числа нереальные ни при каких раскладах.

Для того же реактора рассчитывались режимы на аммиаке, метане и воде. Отлично всё снималось. УИ, конечно, падал, в соответствии с молекулярной массой и химсвойствами (диссоциация и т.д.).

С 80кг

Да, но не 1 МВт, а 190 МВт!

снять на водород при начальных 20К у водорода - очевидно, можно. Но это уже не шахматы, а домино, не миллион рублей, а десятку. И не выиграл, а проиграл.

Да 600 там было, а не 20, и водород газообразный, а не жидкий, и перепад температур в конце всего 150 кельвин! Ну зачем спорить с экспериментально снятыми характеристиками, я не понимаю, это не расчётные данные, а экспериментальные.

[Dobryak]

Кажется, Вы не заменили ключевого момента единицы-сотни кВт - на кельвин. То есть, для мотоциклетного движка и его перепаде (сотня К) сбрасываемое тепло с той же площади должно быть сотни кВт-десятки МВт. Можете посоветовать, как такое обустроить? А то много где пригодилось бы.

Ладно, уберу удельные единицы, раз уж они Вас смущают: в изначальной постановке задачи barvi7 имеем кило урана, 50 см3 объём, нужно отвести от них в воздух 1МВт мощности. От мопедного движка, да. КАК?!
Причём, сильно развить поверхность не выйдет - тот самый кило потеряет критичность, а в тонкие каналы воздух не протолкнёте.

Сильно повысить температурный напор - не выйдет, у Вас материалы на воздухе, всё-таки температуры работы ограничены. Это не милый родной натрий и даже не свинец.

...
Откуда и следует, что для работоспособности реактор нужно увеличивать в объёме - каналы теплосъёма, развитая поверхность, вот всё это.
А увеличение в объёме - сразу рост критмассы. Ну и рост количества конструкий и теплоносителя в зоне, - тоже рост критмассы.

Кельвин совершенно не при делах. Как и 1 кило урана в реакторе --- кто его навязал? От нескольких сот летающих ядерных шершней с сотней кило урана в каждом страна не обеднеет.

[Pakman]

С этого мепста можно подробнее: моя твоя не понимает.

Неиспользованное тепло рабочего цикла мотоциклетного двигателя выносится не через оребрение, а вместе с удаляемыми выхлопными газами. Через оребрение снимаются только тепловые потери двигателя, составляющие небольшую долю от подведённого тепла.

[Dobryak]

Кельвин совершенно не при делах. Как и 1 кило урана в реакторе --- кто его навязал? От нескольких сот летающих ядерных шершней с сотней кило урана в каждом страна не обеднеет.

Интересные новости по термодинамике двигателей внутреннего сгорания.

Сообщение отредактировал Dobryak - 13.4.2018, 10:35

[Татарин]

Кельвин совершенно не при делах. Как и 1 кило урана в реакторе --- кто его навязал? От нескольких сот летающих ядерных шершней с сотней кило урана в каждом страна не обеднеет.

Кельвин офигительно важен, потому что перепадом раскидываться не получится - снизу подпирает термодинамика, сверху - рабочие температуры топлива.
В общем-то, для работающих в контролируемой среде без особый ограничений на массу топлива и плотность теплосъёма ТВЭЛов она и так 400-600С, что для ТРД очень немного.

А килограмм "навязан" barvi7. Собссно, Вы б посмотрели контекст и начальные условия в споре, прежде чем ввязываться. Ну или хотя бы по ходу его.

[Dobryak]

Кельвин офигительно важен, потому что перепадом раскидываться не получится - снизу подпирает термодинамика, сверху - рабочие температуры топлива.
В общем-то, для работающих в контролируемой среде без особый ограничений на массу топлива и плотность теплосъёма ТВЭЛов она и так 400-600С, что для ТРД очень немного.

А килограмм "навязан" barvi7. Собссно, Вы б посмотрели контекст и начальные условия в споре, прежде чем ввязываться. Ну или хотя бы по ходу его.

Перейдем от мотоциклетной экзотики к совсем банальному.

Обыкновенный бытовой ТЭН с обдувом при 6 м/с --- это 5 +/- Вт/кв.см. При этом его металлическая трубка раскаливается до 600 Цельсия. В уме это пересчитывается в 50 кВт/кв.м.

Теплосьем растет со скоростью обдува примерно линейно. При скорости топора в 540 км/сес = 150 м/сек компрессор перед "камерой сгорания" сжимает воздух ну впятеро, так что 30 м/сек дали бы теплосъем в 250 кВт/кв м. И как насчет поднять температуру активной зоны вдвое?

Как оно вам?

[Pakman]

Теплосьем растет со скоростью обдува примерно линейно.

Рейнольдс ноль восемь, Прандтль ноль четыре.

[Татарин]

Перейдем от мотоциклетной экзотики к совсем банальному.

Обыкновенный бытовой ТЭН с обдувом при 6 м/с --- это 5 +/- Вт/кв.см. При этом его металлическая трубка раскаливается до 600 Цельсия. В уме это пересчитывается в 50 кВт/кв.м.

Теплосьем растет со скоростью обдува примерно линейно. При скорости топора в 540 км/сес = 150 м/сек компрессор перед "камерой сгорания" сжимает воздух ну впятеро, так что 30 м/сек дали бы теплосъем в 250 кВт/кв м. И как насчет поднять температуру активной зоны вдвое?

Как оно вам?

Я вижу беду в том, что поднимать-то нужно не температуру АЗ, а, собссно, дельту между выхлопом и АЗ.

У бытового ТЭНа 600С - 20С комнаты эта дельта ~550-600К. У ТРД перед входом в сопло - уже 600С, а Вы предлагаете ещё дельту в 1200К.

2000С - не многовато ли будет для конструкций и топлива АЗ, по которым струячит турбулентный 5атм воздух?
Это не риторический вопрос, я не знаю на него ответа. Но кислород+азот... в зоне, где мегарады/с (а значит, плазма, атомарные газы, радикалы и ионы), при температуре 1800С - среда кажется крайне неприятной. В такой среде золото запросто сгорит. Жёсткая среда.

Если же брать вариант с промежуточным теплоносителем, то нужно увеличивать тепловой напор - теплообменника-то будет два, и дельта нужна уже на каждом.

Короче, как ни крути, КМК, придётся увеличить зону, её массу и площадь теплообмена. А вместе с ней - и массу делящегося материала.
А раз имеем большую массу делящегося материала - глупо его не использовать как часть целевой нагрузки для импульсного нагрева конечной точки. С чего и начался разговор.

[Dobryak]

Я вижу беду в том, что поднимать-то нужно не температуру АЗ, а, собссно, дельту между выхлопом и АЗ.

У бытового ТЭНа 600С - 20С комнаты эта дельта ~550-600К. У ТРД перед входом в сопло - уже 600С, а Вы предлагаете ещё дельту в 1200К.

2000С - не многовато ли будет для конструкций и топлива АЗ, по которым струячит турбулентный 5атм воздух?
Это не риторический вопрос, я не знаю на него ответа. Но кислород+азот... в зоне, где мегарады/с (а значит, плазма, атомарные газы, радикалы и ионы), при температуре 1800С - среда кажется крайне неприятной. В такой среде золото запросто сгорит. Жёсткая среда.

Если же брать вариант с промежуточным теплоносителем, то нужно увеличивать тепловой напор - теплообменника-то будет два, и дельта нужна уже на каждом.

Короче, как ни крути, КМК, придётся увеличить зону, её массу и площадь теплообмена. А вместе с ней - и массу делящегося материала.
А раз имеем большую массу делящегося материала - глупо его не использовать как часть целевой нагрузки для импульсного нагрева конечной точки. С чего и начался разговор.

Как ответил удивленный Конрад Адэнауер на вопрос журналиста: "Это что, я в ответе за всю ту фигню, что наговорил вчера?".

Кто-то нашептал же в уши нашего гаранта --- я не допускаю, что это был ну совсем пустой треп. Пусть у него голова и болит.

Мне всего-то было интересно, сколько милливатт можно увести с квадратного километра поверхности, обдуваемого ветерком. И я попытался апеллировать к задачам, решение которых давным-давно внедрено в народное хозяйство.

Сообщение отредактировал Dobryak - 15.4.2018, 7:53

[generalissimus19...]

2000С - не многовато ли будет для конструкций и топлива АЗ, по которым струячит турбулентный 5атм воздух?
Это не риторический вопрос, я не знаю на него ответа.

Подольский "Луч" клялся и божился, что умеет покрывать карбидные ТВЭЛы сплавом гафния и тантала, который стоек в окислительной среде минимум до 2900К. В восстановительной лучше чистый ниобий, получается и дешевле и 3100К.
Конечно, гафний очень сильно поглощает нейтроны, но это важно только в реакторах с низкообогащённым ураном и большим ресурсом.

Он успел об этом проболтаться, пока это ещё не было совсем секретно. Теперь, конечно, концов не сыскать, разве что, с помощью internet wayback machine, если она сама ещё не померла.

[AtomInfo.Ru]

Кто-то нашептал же в уши нашего гаранта --- я не допускаю, что это был ну совсем пустой треп. Пусть у него голова и болит.

Есть одно очень чёткое правило. Оно матерное и в полном виде не цитируется по различным причинам.
Но в вольном изложении - когда президент России говорит о наличии у нас каких-либо хитрых реакторных технологий особого назначения, то так оно и есть на самом деле.

[Татарин]

Как ответил удивленный Конрад Адэнауер на вопрос журналиста: "Это что, я в ответе за всю ту фигню, что наговорил вчера?".

Кто-то нашептал же в уши нашего гаранта --- я не допускаю, что это был ну совсем пустой треп. Пусть у него голова и болит.

Мне всего-то было интересно, сколько милливатт можно увести с квадратного километра поверхности, обдуваемого ветерком. И я попытался апеллировать к задачам, решение которых давным-давно внедрено в народное хозяйство.

Гарант вряд ли блефовал.

Мои возражения были только по вопросу о компактности АЗ - ну не получится она компактной.

[LAV48]

Я вижу беду в том, что
...

Но кислород+азот... в зоне, где мегарады/с (а значит, плазма, атомарные газы, радикалы и ионы), при температуре 1800С - среда кажется крайне неприятной.

А я вижу противоречия. Если в АЗ такое "свечение", то часть энергии теплоносителю будет передаваться не с поверхности

[Татарин]

А я вижу противоречия. Если в АЗ такое "свечение", то часть энергии теплоносителю будет передаваться не с поверхности

Из 160МэВ энергии деления, которая выделяется более-менее быстро, на нейтроны приходится 3-6МэВ.

БОльшая часть которых будет рассеяна в том материале, которого больше. А теплоносителя в зоне обычно сильно меньше, чем конструкций и топлива.
В любом случае, нейтроны и рассеянная гамма - это крохи, не особенно значимые для теплообмена (иначе можно было бы действительно интересно извращаться с преобразованием).

[Dobryak]

Из 160МэВ энергии деления, которая выделяется более-менее быстро, на нейтроны приходится 3-6МэВ.

БОльшая часть которых будет рассеяна в том материале, которого больше. А теплоносителя в зоне обычно сильно меньше, чем конструкций и топлива.
В любом случае, нейтроны и рассеянная гамма - это крохи, не особенно значимые для теплообмена (иначе можно было бы действительно интересно извращаться с преобразованием).

В-общем, остался только один вопрос: в какой цвет покрасить забор.

[LAV48]

В-общем, остался только один вопрос: в какой цвет покрасить забор.

Рентгеноконтрастный?