Ядерный двигатель

[Alexey K.]

Zveruga пишет:
3.3 Использовали щелочные металлы - калий, натрий, литий . Их недостатком является высокая температура парообразования. Энергии имеющихся реакторов для этого недостаточно. Чтобы получить металлический пар необходимо использовать специальные перегреватели, но у них короткий ресурс относительно всей остальной конструкции.

А цезий то почему проигнорировали? Самая низкая энергия ионизации из всего что есть. Между прочим в том же термоэмиссионном процессе используется как раз пары ионизированного цезия, а не какой-нибудь другой цезий.

[Алексей Любопытный]

pkl пишет:
И никакого межполётного обслуживания!

Безопасней вывести в космос обычными средствами и запустить ЯЭУ на орбите. При этом и ракета-носитель и ЯЭУ будут проще. Реактору не нужно будет работать в атмосфере, в которой он работает всего 1 раз.

[Алексей Любопытный]

Alexey K. пишет:
А цезий то почему проигнорировали?

Использовать ксенон в качестве реактивного топлива уже не дёшево, а цезий значительно дороже. 1 кг металлического цезия стоит 400 000 рублей. Это как топить печку золотом.

Использовать цезий в замкнутых контурах имеет смысл, но не в открытых.

[Алексей Любопытный]

Я тут подумал, если задачей на ближайшее будущее является строительство базы на Луне, то инертный газ будет лучше чем вода во втором контуре. Система получается проще, легче, дешевле.

Выбор Центра Келдыша считаю оправданным. Но всё равно непонятно, почему ксенон, а не, например, криптон, который в 60 раз дешевле.

[Юрий Темников]

benderr пишет:
у вас совсем зрение село  :?:  
 какая часть слова «строитель» под каждым моим сообщением вам до сих пор не понятна  :?:  

Шутка юмора,однако!

[Alexey K.]

Zveruga пишет:

Alexey K. пишет:
А цезий то почему проигнорировали?

Использовать ксенон в качестве реактивного топлива уже не дёшево, а цезий значительно дороже. 1 кг металлического цезия стоит 400 000 рублей. Это как топить печку золотом.

Использовать цезий в замкнутых контурах имеет смысл, но не в открытых.

Я про МГД (в замкнутом контуре конечно же).

[Alexey K.]

Zveruga пишет:
Выбор Центра Келдыша считаю оправданным. Но всё равно непонятно, почему ксенон, а не, например, криптон, который в 60 раз дешевле.
 
               

Те,  кто занимается ЭРД хотят сделать рабочее тело тяжелее. Причину не скажу, не знаю. Надо разбираться.

[Алексей Любопытный]

Alexey K. пишет:

Zveruga пишет:
Выбор Центра Келдыша считаю оправданным. Но всё равно непонятно, почему ксенон, а не, например, криптон, который в 60 раз дешевле.
 
               

Те, кто занимается ЭРД хотят сделать рабочее тело тяжелее. Причину не скажу, не знаю. Надо разбираться.

Тяжёлое рабочее тело придаёт хороший импульс реактивной струе.

Что касается замкнутого цикла, то я пока не верю в эффективность такой ЯЭДУ. Придётся делать здоровенный холодильник и итоговый импульс всего буксира будет мизерный. Слишком долго лететь с такой ЯЭДУ.

[vlad7308]

Alexey K. пишет:
Те, кто занимается ЭРД хотят сделать рабочее тело тяжелее. Причину не скажу, не знаю. Надо разбираться.

Повышение молярной массы РТ в ЭРД - это размен УИ на тягу при постоянной мощности.

[avb]

Alexey K. пишет:

Zveruga пишет:

Alexey K. пишет:
А цезий то почему проигнорировали?

Использовать ксенон в качестве реактивного топлива уже не дёшево, а цезий значительно дороже. 1 кг металлического цезия стоит 400 000 рублей. Это как топить печку золотом.

Использовать цезий в замкнутых контурах имеет смысл, но не в открытых.

Я про МГД (в замкнутом контуре конечно же).

Калий вроде дешевый.

[Алексей Любопытный]

Есть такое понятие как рекомбинация. Это воссоединение электрона с положительным ионом и превращение в обычный атом. У щелочных металлов время рекомбинации меньше чем у инертных газов, т. е. у инертных газов больше времени на разгон плазмы до её самонейтрализации путём рекомбинации.

Есть одна идея. Года три назад, когда я сюда пришёл, я задал вопрос, можно ли создать генератор и двигатель в одном? Меня тогда спросили как это сделать и я не смог ответить.

В голове постоянно маячит мысль о том, что положительно заряженные ионы чем-то похожи на электроны. Разница только в массе и знаке заряда. Заряд электрона равен заряду протона, а масса различается в 1836 раз. Низкая масса электрона позволяет ему свободно путешествовать в некоторых материалах, к которым например относят металлы. При движении в материале электроны теряют энергию, чем нагревают эти материалы. Этот процесс мы называем сопротивлением Ома. Если вытянутый материал согнуть, то электроны в нём должны будут совершить поворот, также с потерей энергии, которую мы наблюдаем как направленное магнитное поле описываемое правилом Лоренца. То есть металлические проводники позволяют нам выделить электроны в отдельный поток и направить в нужном направлении.

А что с положительными ионами? Их тоже можно выделять в отдельные потоки и направлять в нужном направлении применяя магнитные поля. Но из-за большой массы протонов пускать их в веществе уже энергетически невыгодно. Необходим вакуум.

Далее необходимо разделить плазму на облако отрицательных электронов и положительных ионов. Электроны можно поглотить с помощью анода и направить в проводнике в нужном направлении, а протоны направить по вакуумной трубе с удерживающим магнитным полем в другом нужном направлении. Разделение можно осуществить с помощью магнитного поля специальной формы, которое бы разделяло электроны и протоны при этом ускоряя протоны вдоль вакуумной трубы, а электроны относя к анодом.

В принципе тут я как будто описал МГД генератор, но не совсем. В МГД генераторе также присутствует и катод излучающий электроны. Также катод присутствует и в ЭРД двигателях.

И вот сама идея, почему бы не разнести анод с катодом на такое расстояние, чтобы рекомбинация происходила на выходе положительной ионной плазмы из магнитной трубы? То есть в начале трубы анод поглощающий электроны. Далее электроны следуют по металлическому проводнику создавая в нём электрический ток. Этим током мы можем генерировать разделяющее плазму магнитное поле, а также мы можем подключить второй контур и запитать от него бортовое оборудование космического аппарата. В конце своего пути электроны достигают катода находящегося в конце трубки.

Таким образом:
1. В трубке с положительными ионами между анодом и катодом должно образоваться электрическое поле ускоряющее ионы в направлении катода.
2. На выходе из трубки, после катода, должна быть получена квазинейтральная плазма. Что является обязательным условием для функционирования ЭРД.
3. Ток электронов направленный по отдельному потоку в металлическом проводнике позволяет получить магнитное поле разделяющее электроны и положительные ионы в области анода.
4. Вполне возможно, что разделительное магнитное поле также позволит ускорять положительные ионы к выходу из трубки, если удастся создать такую форму магнитного поля.

Я прекрасно понимаю, что такая система не будет работать, если её не подтолкнуть. Электроны сами в проводник через анод не пойдут, если в нём не будет создана разность потенциалов. Это означает, что толчком для запуска такой системы должен быть постоянный магнит.

Термодинамическое функционирование данной системы напоминает мне поведение мячика, который стоит на вершине горы и если его подтолкнуть, то он покатится с горы. Силами препятствующими бесконечному ускорению мячика в данном случае будут являться - сопротивление металлического проводника, количество ионов с электронами в плазме, длина трубки.

Такая система выглядит как МГД+МПДД+ионник Холла, три в одном. А функционирует такая система благодаря значительно меньшей массе электронов по сравнению с протонами. Хочу сразу заметить, что число электронов в металлическом проводнике будет больше чем число положительных ионов в трубке. Это к вопросу о скорости электрона в проводнике по сравнению со скоростью положительного иона в трубке.

[Юрий Темников]

"Взревели циклотроны....!!Или мегаамперные ускорители..??    Труба то в космосе для ионов зачем?Из ничего не выйдет ничего.Для того чтобы преобразовывать энергию ее нужно иметь.Можно посмотреть прожекты прямого преобразования энергии в ТЯР.Там вроде охрененный КПД получается.

[avb]

Юрий Темников пишет:
"Взревели циклотроны....!!Или мегаамперные ускорители..??    Труба то в космосе для ионов зачем?Из ничего не выйдет ничего.Для того чтобы преобразовывать энергию ее нужно иметь.Можно посмотреть прожекты прямого преобразования энергии в ТЯР.Там вроде охрененный КПД получается.  

А это и будет прямое преобразование.
Ионизация как минимум.

[Алексей Любопытный]

Юрий Темников пишет:
Для того чтобы преобразовывать энергию ее нужно иметь.

Я сам до сих пор удивляюсь, почему МГД вообще работает? Но ведь работает.

[Алексей Любопытный]

Далее я буду писать об этом двигателе, наверное, только в теме электрореактивных двигателей, так как там это будет более правильно.

[Alexey K.]

Zveruga пишет:
Я прекрасно понимаю, что такая система не будет работать, если её не подтолкнуть. Электроны сами в проводник через анод не пойдут, если в нём не будет создана разность потенциалов. Это означает, что толчком для запуска такой системы должен быть постоянный магнит.

Ээээ, для создания разности потенциалов нужен постоянный магнит?

[Алексей Любопытный]

Alexey K. пишет:

Zveruga пишет:
Я прекрасно понимаю, что такая система не будет работать, если её не подтолкнуть. Электроны сами в проводник через анод не пойдут, если в нём не будет создана разность потенциалов. Это означает, что толчком для запуска такой системы должен быть постоянный магнит.

Ээээ, для создания разности потенциалов нужен постоянный магнит?

Он нужен для первоначального разделения плазмы на электроны и ионы. Это может быть и электромагнит запитанный от солнечных батарей. Далее, после появления тока положительных ионов и отрицательных электронов, система сама начнёт генерировать энергию.

[Александр]

Привет всем кто на этой странички!  Ребят вы к сожалению не правильно понимаете как берется энергия.
Вообще как создаются генераторы энергии в нашем случае электрический генератор.
Смотрите изначально как надо правильно понимать суть, устройство на котором получают энергию.
1.   Надо четко верить постулату что энергия не может быть создана из ничего!
2.  Также усвоить что генераторы это аппараты преобразующие один вид энергии в другой!
      следствие этого утверждения то что преобразование энергии всегда идет с потерями.
     Отсюда кпд системы менее 100%. 
3.  Энергия получается "преобразовывается в системе" в генераторе  всегда на разнице чего-то!
      Пример в гидроэлектростанциях на разнице давлений рабочего тела в турбине в данном случае воды.
       Здесь работает потенциал гравитации и рабочее тело вода, а ядерный реактор, наше всеми любимое    Солнце  испаряет воду в океанах  и гонит пар на высоты где уважаемый холодильник в виде атмосферы
Земли преобразовывает пар в воду.  Вода выпадает в горах стекает в водохранилище и создает давление между верхней точкой плотины и нижним бьефом. 
 Естественный вечный двигатель "блин" если не считать потерю массы Солнца.   
Система закольцована. Солнце реактор, атмосфера Земли  холодильник ! Вода рабочее тело.
" Пара"-   турбина-генератор устройство
преобразовывающее потенциал давления рабочего тела то бишь воды в вульгарное электричество.
Как бы мы не извращались в системах преобразования энергии в закрытых "системах"  
Общая масса, импульс силы, разность потенциалов поля, разность давлений получить можно но вот энергию
получить нельзя так как в результате работы преобразователя "генератора ЭДС все приходит мгновенно в изначальное состояние-это постулат!!!
В открытых системах энергию получить можно так как в них присутствует кроме реактора "источника энергии"
холодильник, а вот уже с холодильник энергия сбрасывается в окружающее пространсто.
Без разницы куда на гидроэлектростанции, это вода сбрасывается в реку или море, в космосе в виде инфракрасного излучения. В автомобильном движке в выхлопную трубу и в радиатор.    

В вашем случае магнит не может быть холодильником!  В принципе он вообще не может быть им, он просто
формирует поток.  Вашему устройству  нужен холодильник вот тогда система преобразования будет открытой и все заработает.
А так у вас закрытая система!! Как то так.  А вообще использование ионов в качестве рабочего тела
это наше будущее энергетики. 
 Правильно заметил товарищ,  ядра атомов тяжелее электронов на три порядка посему энергии от них можно получить с кг рабочего тела тоже на три порядка больше!

[Алексей Любопытный]

Александр, а мы и не получаем энергию из ниоткуда. Энергия берётся из реактора. Просто мы преобразовываем энергию из более энтропийной в менее энтропийную. Это позволяет нам экономить топливо.

Мы преобразовываем энтропию в экономию топлива.

Энергия ведь бывает разная, в виде холостой температуры и в виде полезного импульса. В представленном процессе часть потенциальной энергии переводится в кинетическую.

И да, это снова происходит за счёт энтропии.

[Алексей Любопытный]

Александр, и холодильником является сопло ЭРД.