Солнечная двигательная установка

Если зеркала так хороши, почему их не применяют для снижения массы тех же солнечных батарей? Пробовали - обожглись.

 

Андрей, ты очень ловко ушёл отупоминания причины, прочему не применяют. А я поясню. Не применяют потому, что при двукратной концентрациинезначительный выигрыш по весу слишком дорого обходится в деньгах, а при более чем двукратной - катастрофически падает ресурс.

Совершенно верно! Никакой корреляции между МАССАМИ ТВЭЛов и нагревательных элементов НЕТ. ТВЭЛ должен весить, столько сколько должен для поддержания критмассы, а НЭ - сколь угодно мало при условии достаточной площади. Кстати, если в ИВ-1 теплообменная площадь ТВЭЛ была 50 м кв пери 63 МВт, то их теплонапряженность была не так уж и высока -порядка 136ВАТТсм^2.

 

Совершенно верно, невысока. А на высокотемпературной части получалось ещё хуже- в области температур выше 2200 К приходилось снижать теплопоток в 3, а выше 2600 - в 10 раз.

Что же касается критической массы, это неправда. Критическая масса в испытанной конфигурации составляла 8 кг в пересчёте на чистый уран-235, карбиды других металлов составляли в массе ТВЭЛов примерно половину, и это соотношение можно было регулировать в некоторых пределах - ибо стремились получить максимальную прочность и минимальное растрескивание. Требование достижения критмассы для ТфЯРД - очень лёгкое, на самом-то деле.

Критмассу можно было ещё уменьшить дополнительно за счёт увеличения массы бериллиевого отражателя, был выбран "квазиоптимум" по массе системы в целом.

Но у ТВЭЛов было очень выгодное отношение площади к объёму, притом, в выбранной конфигурации оно обеспечивало отсутствие застойных зон, оптимальное соотношение массы нагреваемого рабочего тела к площади поверхности нагрева, и я не вижу, как соблюсти эти требования в случае солнечного нагрева.

Никакого такого обсурдного требования. как несимметричная прозрачность к НЭ не предъявляется - мы по разному видим их устройтсво. Опять приведу в пример солнечные печи -там, что - есть такие требования?

 

А как же! Иначе выше 2200 забраться не удаётся. Там нагревательный контейнер непрозрачный вовсе. Но, чтобы он не терял тепло излучением, приходится ставить на порядочном расстоянии от печки селективный отражатель - на ИК он отражает, а на видимом свете - пропускает.

Зеркала на орбите -часть общей проблемы под название - крупногабаритные саморазвертывающиеся конструкции в космосе -решается эта проблема по мере развития. Даже есть грузинские разработки на каркасе из проволоки с памятью
Если ЭТА проблема решена не будет - не будут решены и многие другие проблемы -например, те же радиаторы для ЯР
Ник

 

Для радиаторов есть очень элегантное решение на базе капельных холодильников-излучателей. Там не нужна особо крупногабаритная конструкция, там пользуются тем, что давление паров вакуумного масла настолько мало, что его можно распылять в окружающее пространство, а потом собирать. Отношение площади к объему - просто чудовищные.

Андрей, ты очень ловко ушёл отупоминания причины, прочему не применяют. А я поясню. Не применяют потому, что при двукратной концентрациинезначительный выигрыш по весу слишком дорого обходится в деньгах, а при более чем двукратной - катастрофически падает ресурс.

 

А фиг ли он падает - на Земле-то не падал и при трёхсоткратной концентрации?

А фиг ли он падает - на Земле-то не падал и при трёхсоткратной концентрации?

 

1. На Земле тоже падает. А в вакууме ещё больше.
2. В космосе трудновато охлаждать проточной водой. А если и умудриться, то по массогабариту будет заведомый проигрыш.

А фиг ли он падает - на Земле-то не падал и при трёхсоткратной концентрации?

 

В космосе у СБ с концентраторами проблема с температурным режимом.
Собрать энергию - это еще полдела, нужно еще суметь рассеять неиспользованное.

В космосе у СБ с концентраторами проблема с температурным режимом.
Собрать энергию - это еще полдела, нужно еще суметь рассеять неиспользованное.

 

Соврешенно верно! Т.е. у СБ с концентраторами к площади СБ надо суммировать еще и НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ(иначе СБ поплавяться-деградируют) радиатор, немерянных размеров(чем ниже Траб, тем больше площадь радиатора )

А вот насчет капельных радиаторов - поподробнее ? Я слышал насчет лазерных.

Ник

Я слышал насчет лазерных.

 

Чего-о?!

А вот насчет капельных радиаторов - поподробнее ? Я слышал насчет лазерных.

 

Натурально. Стоит такой "душ", только не круглый, а линейный, чтоб не перекрывать друг другу излучение, а через несколько десятков метров - улавливатель в виде наклонной плоскости. Капельки летят через вакуум, но нисколько не испаряются - зато охлаждаются за счёт излучения. Для того, чтобы капельки были стабильного размера (десятки микрон), используются пьезофорсунки по типу тех, что в струйных принтерах.

Натурально. Стоит такой "душ", только не круглый, а линейный,.....

 

Очень остроумно. ринципиальных траблов не видно. Но масло в вакууме все же испаряться будет - так, что запас то надо иметь и для длительной работы явно не подходит.

Не могу найти, блин, про охлаждение при помощи многомодального некогерентного лазера. Какой то серьезный физический институт над этим работал, есть успехи, но еще далеко до завершения

Ник

Вакуумное масло потому и вакуумное, что давление насыщенных паров у него ниже 10^-6 мм. ртутного столба. Запаса в 10% хватает, чтоб слетать до Нептуна и обратно (ну, или на весь срок жизни геостационарного спутника)

....многомодального некогерентного лазера.

 

Это, извините, никакой не лазер, а ланпочка обычная получается.

а через несколько десятков метров - улавливатель в виде наклонной плоскости

 

Как же он удерживается на таком расстоянии с точностью, достаточной для улавливания капель? Да и холодное масло надо назад вернуть - шлангом?

А если вместо масла использовать железные опилки? Выкидывать их горячими, а как остынут -назад собрать электромагнитом. Избавимся от десяткометровых пространственных конструкций, да и опилки точно не испаряются...

P.S. Опилочный холодильник не звучит. Пусть будет ферромагнитный мелкодисперсный холодильник-излучатель

Как же он удерживается на таком расстоянии с точностью, достаточной для улавливания капель? Да и холодное масло надо назад вернуть - шлангом?

P.S. Опилочный холодильник не звучит. Пусть будет ферромагнитный мелкодисперсный холодильник-излучатель

 

Элементарная инженерная задача - в центре воронка, вокруг нее кольцо с соплами, направленными в центр.

А как опилочки ПPОКАЧИВАТЬ по системе будем? ::) ;D

Ник

Впрочем... подумалось вот, что с концентраторами может быть решение.
Если использовать зеркала, которые отражали бы только излучение с энергией равной ширине запрещенной зоны СБ...

На правильной длине волны КПД СБ может быть и 90%, а это значит, что концентрация может быть существенной.

Впрочем... подумалось вот, что с концентраторами может быть решение.
Если использовать зеркала, которые отражали бы только излучение с энергией равной ширине запрещенной зоны СБ...
На правильной длине волны КПД СБ может быть и 90%, а это значит, что концентрация может быть существенной.

 

Обычные СБ сейчас легче, чем 200гркВт не бывают. Добавим массу охлаждения и + масса того же зеркала-концентратора... Проще турбину брайтоновскую уж всгромоздить, с тем же пленочным зеркалом 5гркВт. Вообще космос практически купается в энергии гиганского ТЯ реактора....а человечество в космосе находиться на уровне мореплавателей средних веков - диалектически дальний космос и торговое "плавание" должно быть именно "парусным"

Ник

Если использовать зеркала, которые отражали бы только излучение с энергией равной ширине запрещенной зоны СБ...

 

Э-э-э-э, неправильно. С энергией выше потенциального барьера перехода. А вот насколько выше - вопрос более сложный.

Э-э-э-э, неправильно. С энергией выше потенциального барьера перехода. А вот насколько выше - вопрос более сложный.

 

Ну ёлки-палки... Понятно, что не в притык, тем паче, что и "притык"-то понятие расплывчатое...
А выше ровно настолько - ну, интуитивно-псевдоклассически - чтобы за время термализации пара успевала бы "добежать".

Но с другой стороны: вся энергия выше ширины зоны - чистые потери. ИМХО, процентов 80-90 на реальной системе все ж можно добиться.

Обычные СБ сейчас легче, чем 200гркВт не бывают. Добавим массу охлаждения и + масса того же зеркала-концентратора...

 

Так ведь хитрость-то как раз в том, что при большом КПД не нужно охлаждения. Активного, в смысле.

Проще турбину брайтоновскую уж всгромоздить, с тем же пленочным зеркалом 5гркВт.

 

Механика-с.

Wyvern-2

Обычные СБ сейчас легче, чем 200гркВт не бывают.

 

На самом деле в жизни всё гораздо хуже.
Масса солнечной энергоустановки космического аппарата состоит не только из самих СБ. Туда входят еще преобразователи, аппаратура для отслеживания солнца, аккумуляторы и т.п.
Недавно специально интересовался - на круг выходит около 40 кг/кВт. Куда уж ту 200 грамм ...

Но с другой стороны: вся энергия выше ширины зоны - чистые потери.

 

Не чистые. Ниже - тоже самое вплоть до потенциального барьера.

ИМХО, процентов 80-90 на реальной системе все ж можно добиться.

 

Невозможно в принципе. Или КПД от поглощённой энергии? Смысл в таком "КПД"? Да и даже так не получится.

Не чистые. Ниже - тоже самое вплоть до потенциального барьера.

 

Ниже чего "то же самое"? Разверни.

Невозможно в принципе. Или КПД от поглощённой энергии? Смысл в таком "КПД"? Да и даже так не получится.

 

Почему это "невозможно в принципе"? С чего бы?
А в области межзонных переходов поглощается вообще ВСЕ - 99%, потерями на непоглощенном можно смело пренебречь. К чему эта реплика?

Может, мы друг друга не поняли. Еще раз, в чем затея: берем СБ из ПП с шириной зоны Х эВ. Отражаем на нее свет примерно с этой энергией кванта (весь остальной свет поглощаем в отражателе). Имеем на СБ 90% в электричестве (от отраженного света!) и очень мало в тепле. Откуда следует достаточность пассивного охлаждения. Смысл затеи в том, что отражающая пленка может быть много легче самой СБ. Да, мы используем все те же 10-15% от того, что падает на отражатель. Но если отражатель - легкий, нас это может устроить.

Читаю, читаю.... Вообщем ПPИНЦИП таков - взять источник энергии - Солнце или уран - преобразовать его энергию с неким К.П.Д. процентов так 10-15, потом эту энергию, с К.П.Д. эдак 20-30-40%, преобразовать в реактивный импульс...с общим К.П.Д. всей затеи процентов 5 не БОЛЕЕ. Заодно использовать полученый реактивный импульс на перемещение всех этих охладителей-радиаторов, реакторов, СБ и сундуков мертвецов с 12 человеками+бутылку рома - что бы К.П.Д. по ПОЛЕЗНОЙ нагрузке был обязательно менее 1%.
А устройства с К.П.Д. под 100% вообще не обсуждать - ибо это сложно, требует напряжения не только костного, но и головного мозга и ВААБЩЕ... ::) ???

Ник

Читаю, читаю.... Вообщем ПРИНЦИП таков - взять источник энергии - Солнце или уран - преобразовать его энергию с неким К.П.Д. процентов так 10-15, потом эту энергию, с К.П.Д. эдак 20-30-40%, преобразовать в реактивный импульс...с общим К.П.Д. всей затеи процентов 5 не БОЛЕЕ. Заодно использовать полученый реактивный импульс на перемещение всех этих охладителей-радиаторов, реакторов, СБ и сундуков мертвецов с 12 человеками+бутылку рома - что бы К.П.Д. по ПОЛЕЗНОЙ нагрузке был обязательно менее 1%.
А устройства с К.П.Д. под 100% вообще не обсуждать - ибо это сложно, требует напряжения не только костного, но и головного мозга и ВААБЩЕ... ::) ???

Ник

 

Это у какого устройства КПД под 100%?

Элементарная инженерная задача - в центре воронка, вокруг нее кольцо с соплами, направленными в центр.

А как опилочки ПPОКАЧИВАТЬ по системе будем? ::) ;D

Ник

 

"А теперь со всей этой байдой на борту мы попробуем взлететь"©
Возить сотни метров шланга с форсунками вокруг корабля? А маневрировать как? Такое инженерное решение меня не устраивает - мы космонавты или огород поливаем? Предлагаю железные опилки измельчить по самое немогу, и растворить в вакуумном масле (бог с ним, с испарением) - получится магнитная жидкость, ее и будем прокачивать по системе. А опилки намагнитить - тогда капли после разбрасывания начнут притягиваться и далеко не улетят. Исправленное название: магнитно-капельный излучатель-холодильник.

Это у какого устройства КПД под 100%?

 

У СТPД и ЯPД Вообще нет преобразования. А если два из трех зеркал будут охлаждаемые рабочим телом РД, то К.П.Д. будет близок к коэффициенту отражательной способности первого(пленочного) зеркала-концентратора(порядка 85-92%)
Тепло получаем -тепло передаем-преобразуем в импульс. До сих пор на ЖPД летаем именно потому, что К.П.Д. ЖPД с закрытыми схемами ТНА достигат 99,97%

Ник