анаэробная энергетическая установка для подводного аппарата

Wyvern-2>>> Паротурбинная замкнутая установка на литий-элегазе. По энергоемкости среди анаэробных химических - лидер.
au>> Это слишком сложно и явно дорого.
Wyvern-2> Опрометчивое заявление. Почему сложно? Любой другой источник дешевле?

Сложно, потому что продукты реакции твёрдые, один компонент твёрдый, другой газ, реактор нужно охлаждать. Под эти компоненты нужно всё необычное, и не на 12 минут работы, а на дни и недели. Читайте в конце.

Wyvern-2> Насчет цены: литий не так уж и дорог, элегаз - на любой подстанции. Зато почти безопасно, управляемо, точно регулируемо, с естественно появляющимся теплоаккумулятором, и с большой энергоемкостью.

Я думал это понятно, но сформулирую словами: сколько денег стоит энергетическая установка под эти замечательные компоненты, пусть даже в процентах от стоимости эквивалентного по энергоёмкости литиевого элемента (Li-SOCl2). То что имеет смысл для торпеды, где мощность является приоритетом, не имеет того смысла в маломощной системе.

Wyvern-2> P.S. А "дорого" это считается в торпедостроении , где данный привод конкурирует с открытыми системами, которые таки дешевле

В данном случае этот привод конкурирует как минимум с литиевым элементом. Если он хуже по отношению цена/энергоёмкость, то он уже неинтересен.

Примеры тепловых ЭСУ для подводных аппаратов с удельными расходами топлива реальных систем (конференция ЦНИИ Крылова, 1996г)

1. … представлена принципиальная схема тепловой энергосиловой установки ПА для умеренных глубин хода на жидком однокомпонентном топливе, мощностью от 30 до 500 кВт. Установка работает по открытому термодинамическому циклу в диапазоне глубин 10...600 м. В составе установки малогабаритный аксиально-поршневой двигатель внешнего сгорания, осуществляющий привод движителя (либо силового электрогенератора) и вспомогательных агрегатов. Энергосиловая установка имеет относительно высокие удельные мощностные характеристики и параметры экономичности (удельный расход топлива - 5кг/кВтч) и может служить основой создания ПА различного назначения.

2. Для подводных технических средств с глубинами использования до 1000...1500 м разработаны проекты энергосиловых установок, мощностью 40...50 кВт с турбинными двигателями, работающих по комбинированному термодинамическому циклу с принудительным выбросом не-конденсируемых продуктов сгорания. … В составе ЭСУ газовая турбина осуществляет привод силового электрогенератора и насоса, подающего забортную воду в газожидкостный струйный аппарат принудительного выброса продуктов сгорания, чем достигается стабильность, независимо от глубины хода ПА, рабочего перепада на газовой турбине и, соответственно, экономичности двигателя. С учетом применения высокоэффективного двухкомпонентного жидкого топлива, установка обладает высокими удельными энергетическими показателями и характеристиками. Удельный расход топлива -3,7кг/кВтч.

3. Для применения в ПА, имеющих рабочие глубины до 6000 м и более разрабатывается проект энергосиловой установки замкнутого цикла на топливной композиции Li-SF6. Принципиальная схема установки представлена на рис. 6.
В установке на базе тепловой реакции горения металлического лития в гексафториде серы в реакторе-парогенераторе вырабатывается рабочее тело-перегретый водяной пар, поступающий на турбину, приводящую в движение силовой электрогенератор и питательный насос замкнутого контура. Отработанный пар конденсируется в теплообменнике-конденсаторе и вновь подается в парогенератор. Накопленный предприятием опыт в создании установок замкнутого цикла Ренкина позволяет создать конструкцию ЭСУ минимального веса и габаритов, размещенную в малоразмерных прочных контейнерах из титановых сплавов, чем обеспечиваются соответствующие запасы плавучести и достаточно длительное время функционирования (25...30 ч). Удельный расход топлива - 1,6кг/кВтч.

Рис. 6. Принципиальная схема ЭСУ ПА замкнутого цикла Ренкина с турбинным двигателем.

1.Резервуар лития.
2.Резервуар гексафторида серы.
3.Парогенератор.
4.Регулятор окислителя.
5. Паровая турбина.
6.Силовой электрогенератор.
7.Питательный насос.
8.Конденсатор пара.
9.Конденсатная емкость.

au> Аппарат 52кг массой может не торопясь пройти 4000км на элементе. Есть о чём задуматься...


Кто-то уже размещал описание этого (или похожего) девайса.Гравитационная схема достаточно стара, много раз использовалась для создания НПА различного назначения.

Надо понимать, что приведеннный в журнале девайс – фактически ныряющий зонд с минимальной возможностью горизонтального перемещения и скоростью черепахи (сухопутной)…

Вызывает умиление фраза «Всего в автономном режиме (благодаря подзарядке аккумуляторов в надводном состоянии) зонд может пройти до 3000 миль». Надо понимать, что всплыв, зонд заряжает аккумуляторы (как?), набивает воздух в баллоны (сколько и как?) и снова идет вниз. При этом, во время данных процессов, его носит волнами и течениями …

ИМХО, здесь маленькая ошибка – 3000 миль это - на обеспечивающем судне, а в автономном режиме - 3000м )

au>> Аппарат 52кг массой может не торопясь пройти 4000км на элементе. Есть о чём задуматься...
ХейЕрдал> Надо понимать, что приведеннный в журнале девайс – фактически ныряющий зонд с минимальной возможностью горизонтального перемещения и скоростью черепахи (сухопутной)

Вы не читаете? Написано же предельно внятно сколько он может пройти. Сам, это автономный аппарат, у него нет обеспечивающего судна. Указывается типичная мобильность: тыща горизонтальных км за месяц, среднюю скорость можно посчитать. До шести месяцев автономность у таких аппаратов. Ничего он не перезаряжает нигде, не знаю откуда это вы взяли. Баллонов у него тоже нет. У него гидравлический привод для изменения плавучести — его батарея и питает. Это гидропланер, и за счёт изменения плавучести от по пилообразной траектории движется, постоянно меняя глубину. Они уже в океане в большом количестве. Гуглите Google

Seagliders were designed to operate most efficiently in the open ocean, with dives to 1 km depth in missions of several months duration and several thousand km range. The longest mission to date covered 5 months and 2700 km; Seagliders have operated through many winter storms in the Gulf of Alaska and the Labrador Sea.
Daniel L. Rudnick, Russ E. Davis, Charles C. Eriksen, David M. Fratantoni, Mary Jane Perry, Underwater Gliders for Ocean Research, Marine Technology Society Journal, Spring 2004 Volume 38, Number 1, pp. 48-59

 

au> Вы не читаете?

Нет, это Вы не читаете:))

Я писал об аппарате из Самары

Зонд.jpg

ХейЕрдал> Я писал об аппарате из Самары

Вы написали об эрзац-аппарате, который "не может", в ответ на упоминание о куче аппаратов, которые "могут". Вместо шприца там продувка, поэтому ему нужно всплывать; и ещё он что-то там заряжает — в огороде бузина... Так кто же не читает?
Эти планеры уже в морях месяцами и проходят тысячи км, их никто не пасёт, связь с ними по спутнику. Вот суть: без затрат энергии на движение они обладают такой впечатляющей мобильностью, потому я их и написал сюда.

Татарин> Интересно, что алюминиевый источник может быть одновременно и движителем-водомётом: достаточно поместить его в магнитное поле, чтобы получить МГД-движитель. И никаких проблем с электролизом.

Не уловил - как именно?

Полл> Просто теоретизируя: тепловой насос.

подумалось мне. а может ли тепловой насос работать на энергии изве? то есть сам себя обеспечивать механической энергией для прокачики теплоносителя, избытки тепла сбрасывая через тотже стирлинг на нагрузку... пока сходу не вижу в чём подстава... температура холодильника +5-+25 вполне нормальня. градусов до 300-400с можно сжимать... тепловой шлейф мизерный...

не вижу ошибки...

всё наврал. сжимать ничего не надо. закачиваем азот холодный либо вообще жидкий под десятью(20-ю) атмосферами. он выкипает/нагревается, газ совершает работу, в итоге детандером можно ожижать... впрос кпд такой штуки, хватитли с учётом потерь механики иметь хоть что либо на выходе, пусть и с массогабаритной эфективностью паровоза....

Татарин>> Интересно, что алюминиевый источник может быть одновременно и движителем-водомётом: достаточно поместить его в магнитное поле, чтобы получить МГД-движитель. И никаких проблем с электролизом.
Fakir> Не уловил - как именно?
Как МГД? Или что?