Ядерная электродвигательная установка

[Chilik]

космофан пишет: 
скорее всего ртуть

Ртуть кипит при 358 цельсия, то есть давление паров равно атмосферному. 
У неё даже при комнатной температуре - доли паскаля. Улетит со свистом, тем более в каплях, где поверхность большая.
Поэтому излучатель на ней не сделать никак.

[Татарин]

Chilik пишет:

naunau пишет:
Капельный холодильник (КХ) ...

Интереса ради.
Вопрос: кто-нибудь пытался честно подсчитать скорость потери капельного теплоносителя при 1500 градусах за счёт испарения? Скажем, за год. И куда он потом девается при микрогравитации.
Если честно, то я не вижу преимуществ этой схемы перед традиционными радиаторами. Ни по массе, ни по сложности и надёжности системы.

Так это всё учтено. Могучим ураганом.
Вакуумные масла испаряются не то чтоб сильно, откуда и возникла идея. Ну и не 1500С там, всё же. Это ж холодильник.

А так преимущества видны: по массе - нам не нужен как таковой радиатор, достаточно теплоносителя (причём, даже с запасом на испарение в меньшем количестве). По надежности - не боимся микрометеоритов. По эффективности - исчезает как минимум одна поверхность теплообмена ("теплоноситель-радиатор"). 

Идея-то светлая, как ни крути.
По большому счёту, это единственный способ создать низкотемпературный холодильник достаточно мощности для буксира.
С любой другой известной технологией масса низкотемпературного холодильника сделает бессмысленной идею буксира в принципе: только себя таскать и будем.

[Старый]

Татарин пишет: 
С любой другой известной технологией масса низкотемпературного холодильника сделает бессмысленной идею буксира в принципе: только себя таскать и будем.

А как добиться чтобы ещё и площадь поверхности капель соответствовала площади обычного холодильника? Они ж не будут лететь сплошной плёнкой.

[naunau]

Материалы излучателя - олово, свинец-олово, вакуумные масла и смазки.

Спойлер

Материалы излучателя. В качестве теплоносителей целесообразно
использовать вещества с низким давлением насыщенных паров и высокой
теплопроводностью. В работе [2] показано, что для обеспечения пренебрежимо
малых потерь теплоносителя за счет испарения при 30-летнем сроке эксплуатация
необходимо, чтобы давление его насыщенных паров при температуре Т1 не
превышало 1,3•10-5 Па.
Этим требованиям удовлетворяют некоторые жидкие металлы, в частности,
олово (температура плавления Tf = 505°К), галлий (Tf = 330°К) и индий (Tf = 429°К).
Галлий и индий, правда, вряд ли пригодны, так как они отсутствуют в достаточных
количествах. Наиболее подходящим металлом является олово, давление
насыщенных паров которого составляет 1,3•10-5 Па при температуре 1030°К, что
является приемлемым в диапазоне рабочих температур до 500 °К. При более низких
температурах возможно использование эвтектики свинец-олово (Tf = 456-670°К),
тройной эвтектики олово-свинец-висмут (Tf = 369-550°К) и эвтектического сплава
NaK (Tf = 261-340°К).
При температуре излучения порядка 300°К возможно использование
некоторых вакуумных масел и смазок. Примерами могут служить материалы с
фирменными марками Dow-705 (пентафенилтриметилтрисилоксан) и KEL-F+3
(хлоротрифторетилен). Эти вещества являются полупрозрачными и, следовательно,
характеризуются более высокой излучательной способностью, чем металлические
теплоносители.
http://interstellar-flight.ru/03/kr1.pdf

[свернуть]

Масса теплоносителя - 0,15-0,2 кг/кВт

Спойлер

Преимуществами таких излучателей являются: минимальное тепловое сопротивление между теплоносителем и излу-чающей поверхностью; неуязвимость к метеорному пробою и малая масса, не превышающая в соответствии с проведенными оценками (0,15-0,2) кг/кВт. В результате, масса теплообменника космического аппарата существенно уменьшается, а масса полезной нагрузки увеличивается в несколько раз.
http://knts.tsniimash.ru/ru/src/mat/kaplia3.pdf

[свернуть]

[Антикосмит]

Старый пишет:

Татарин пишет:
С любой другой известной технологией масса низкотемпературного холодильника сделает бессмысленной идею буксира в принципе: только себя таскать и будем.

А как добиться чтобы ещё и площадь поверхности капель соответствовала площади обычного холодильника? Они ж не будут лететь сплошной плёнкой.

Так отдельными каплями площадь еще больше. Это ж сферическая поверхность. А так масштабировать длиной пролета капель.

[Старый]

Антикосмит пишет: 
Так отдельными каплями площадь еще больше. Это ж сферическая поверхность. 

Нифига. Имеет значение лишь площадь боковой проекции. 

А так масштабировать длиной пролета капель.

И до каких масштабов?

[m-s Gelezniak]

Всё ещё бредите капелиным холодильником?

[m-s Gelezniak]

Татарин пишет:

Chilik

пишет:

naunau пишет:
Капельный холодильник (КХ) ...

Интереса ради.
Вопрос: кто-нибудь пытался честно подсчитать скорость потери капельного теплоносителя при 1500 градусах за счёт испарения? Скажем, за год. И куда он потом девается при микрогравитации.
Если честно, то я не вижу преимуществ этой схемы перед традиционными радиаторами. Ни по массе, ни по сложности и надёжности системы.

Так это всё учтено. Могучим ураганом.
Вакуумные масла испаряются не то чтоб сильно, откуда и возникла идея. Ну и не 1500С там, всё же. Это ж холодильник.

А так преимущества видны: по массе - нам не нужен как таковой радиатор, достаточно теплоносителя (причём, даже с запасом на испарение в меньшем количестве). По надежности - не боимся микрометеоритов. По эффективности - исчезает как минимум одна поверхность теплообмена ("теплоноситель-радиатор" .

Идея-то светлая, как ни крути.
По большому счёту, это единственный способ создать низкотемпературный холодильник достаточно мощности для буксира.
С любой другой известной технологией масса низкотемпературного холодильника сделает бессмысленной идею буксира в принципе: только себя таскать и будем.

Вот такие детали ввиде различных потерь и как следствие увеличение массы за счёт запаса тогоже теплоносителя и других ограничений типа заглущения энергоустанловки при маневрах и съедают все теоритические плюсы по массе.

[Антикосмит]

Старый пишет:

Антикосмит пишет:
Так отдельными каплями площадь еще больше. Это ж сферическая поверхность.

Нифига. Имеет значение лишь площадь боковой проекции.

C какой стороны у капли бок? Она излучает во все стороны. А там идет переотражение от других капель.

Старый пишет:

А так масштабировать длиной пролета капель.

И до каких масштабов?    

Любых. C учетом возможного рассеяния

[Антикосмит]

В конце концов можно использовать ферромагнитные жидкости и заставлять лететь капли по линиям напряженности магнитного поля. Или даже поместить обитаемый модуль внутрь "магнитной бочки"-капельного радиатора. Резон: защита от заряженных частиц низкой энергии и какая-никакая завеса в виде массы от высокоэнергетичных

[космофан]

Антикосмит пишет:
В конце концов можно использовать ферромагнитные жидкости и заставлять лететь капли по линиям напряженности магнитного поля. Или даже поместить обитаемый модуль внутрь "магнитной бочки"-капельного радиатора. Резон: защита от заряженных частиц низкой энергии и какая-никакая завеса в виде массы от высокоэнергетичных

обычно ферромагнитные жидкости состоят из сложных молекул, которые разрущаются при высокой температуре. а жидкие металлы обычно парамагнетики, а вблизи температуры Кюри слабые парамагнетики, а выше при температуры Кюри немагнитны, температура Кюри для них около 300-500С

[космофан]

m-s Gelezniak пишет:
Всё ещё бредите капелиным холодильником?

нет, в данной ветке предлагается вместо капельного холодильника сделать, второй контур с турбиной.
вторая турбина будет совершать полезную работу, а значит излучать придётся меньше.

[Татарин]

Старый пишет:

Татарин пишет:
С любой другой известной технологией масса низкотемпературного холодильника сделает бессмысленной идею буксира в принципе: только себя таскать и будем.

А как добиться чтобы ещё и площадь поверхности капель соответствовала площади обычного холодильника? Они ж не будут лететь сплошной плёнкой.

Зачем этого добиваться? Да, не будут, ну и?

Пространство космоса для нас (почти, с точностью до тонких нюансов) бесплатно: оно ничего не весит и ничего не стОит.
Зачем упираться в то, чтоб выжать больше с виртуальной, чисто умозрительной "площади", по которой летят капли? Для традиционного холодильника - понятно, это очень важно, ибо каждый сантиметр - это масса, стоимость, уязвимость под микрометеоритами, сложность развёртывания и вывода, ну и т.п.
Все эти проблемы прямо пропорциональны площади (квадрату линейных размеров), а начиная с некоторого момента появляется ещё заметная и сверхлинейность (как с массой СБ при масштабировании вверх).

Для капельного холодильника масса и стоимость примерно пропорциональны линейным размерам, так что чем он больше - тем больше сравнительной выгоды.

Отсюда следует, что меньше некоей площади/мощности будет выгоден традиционный холодильник, выше - капельный.
Разница в "плотности заполнения" площади каплями - лишь несколько повышает порог, после которого капельный становится выгоднее. Но по пересечению этого предела рост выгоды очень быстрый: близко к квадрату.

[Татарин]

нет, в данной ветке предлагается вместо капельного холодильника сделать, второй контур с турбиной.
вторая турбина будет совершать полезную работу, а значит излучать придётся меньше.

Вы так и не удосужились почитать учебник по термодинамике?
Количество турбин (контуров, гаек, труб) не влияет на термодинамическую эффективность цикла Брайтона.
На неё влияет только разница начальной и конечной температур.

[Татарин]

m-s Gelezniak
Вот такие детали ввиде различных потерь и как следствие увеличение массы за счёт запаса тогоже теплоносителя и других ограничений типа заглущения энергоустанловки при маневрах и съедают все теоритические плюсы по массе.

Нет, не съедают.

Глушить ЭУ "при манёврах" (то есть, угловых перемещениях) не нужно: теплоёмкости теплоносителя "традиционного" холодильника в начальной схеме вполне достаточно, чтобы пережить те несколько секунд.

[m-s Gelezniak]

Татарин пишет:

m-s Gelezniak


Вот такие детали ввиде различных потерь и как следствие увеличение массы за счёт запаса тогоже теплоносителя и других ограничений типа заглущения энергоустанловки при маневрах и съедают все теоритические плюсы по массе.

Нет, не съедают.

Глушить ЭУ "при манёврах" (то есть, угловых перемещениях) не нужно: теплоёмкости теплоносителя "традиционного" холодильника в начальной схеме вполне достаточно, чтобы пережить те несколько секунд.

Тоесть любое внеплановое воздействие на ориентацию и теряем все то что в стадии перелёта?

[космофан]

Татарин пишет:

нет, в данной ветке предлагается вместо капельного холодильника сделать, второй контур с турбиной.
вторая турбина будет совершать полезную работу, а значит излучать придётся меньше.

Вы так и не удосужились почитать учебник по термодинамике?
Количество турбин (контуров, гаек, труб) не влияет на термодинамическую эффективность цикла Брайтона.
На неё влияет только разница начальной и конечной температур.

цикл Ренкина, сколько можно повторять, двухкаскадный цикл Ренкина  

[космофан]

m-s Gelezniak пишет:

Татарин пишет:

m-s Gelezniak


Вот такие детали ввиде различных потерь и как следствие увеличение массы за счёт запаса тогоже теплоносителя и других ограничений типа заглущения энергоустанловки при маневрах и съедают все теоритические плюсы по массе.

Нет, не съедают.

Глушить ЭУ "при манёврах" (то есть, угловых перемещениях) не нужно: теплоёмкости теплоносителя "традиционного" холодильника в начальной схеме вполне достаточно, чтобы пережить те несколько секунд.

Тоесть любое внеплановое воздействие на ориентацию и теряем все то что в стадии перелёта?

в капельном холодильнике заложена постоянная потеря теплоносителя, потеря идёт из-за испарения в вакуум, сдувание солнечным ветром, некоторая ионизация солнечным излучением. С потерей теплоносителя снижается КПД всей установки, то есть либо нужно снижать мощность реактора, либо будет перегрев капельного теплоносителя и еще более быстрая его потеря из-за испарения в вакуум.

[m-s Gelezniak]

космофан пишет:

m-s Gelezniak

пишет:

Татарин пишет:

m-s Gelezniak


Вот такие детали ввиде различных потерь и как следствие увеличение массы за счёт запаса тогоже теплоносителя и других ограничений типа заглущения энергоустанловки при маневрах и съедают все теоритические плюсы по массе.

Нет, не съедают.

Глушить ЭУ "при манёврах" (то есть, угловых перемещениях) не нужно: теплоёмкости теплоносителя "традиционного" холодильника в начальной схеме вполне достаточно, чтобы пережить те несколько секунд.

Тоесть любое внеплановое воздействие на ориентацию и теряем все то что в стадии перелёта?

в капельном холодильнике заложена постоянная потеря теплоносителя, потеря идёт из-за испарения в вакуум, сдувание солнечным ветром. С потерей теплоносителя снижается КПД всей установки, то есть либо снижать мощность реактора, либо будет перегрев капельного теплоносителя и еще более быстрая его потеря из-за испарения в вакуум.

О том и речь. Что резервный запас теплоносителя съедает весь выйгрыш по массе. С таким подходом мы вообще скатимся до прямой открытой сжемы.

[Alex GU]

m-s Gelezniak пишет: 
О том и речь. Что резервный запас теплоносителя съедает весь выйгрыш по массе. С таким подходом мы вообще скатимся до прямой открытой сжемы.

  Просто есть схемы лучше для ядерной установки ...