在找到让热机在真空中高功率发电的办法前,一切星际航行 ...

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/27 23:50:06


热机是什么初中就学过,不解释了


包括核电站都是热机:

反应堆加热水------->水变成蒸汽------->蒸汽驱动汽轮机将30%的内能转换成机械能------->残余蒸汽通过冷却回路外界介质热交换,释放剩余的内能————>蒸汽从新变成水,回到核反应堆,开启下一个循环

=========================================
我们假设星际飞船是由 微波辐射推进器+发电机+军用核反应堆拼凑而成

谁有办法让核反应堆在真空中顺利超高功率发电的?


闪人

热机是什么初中就学过,不解释了


包括核电站都是热机:

反应堆加热水------->水变成蒸汽------->蒸汽驱动汽轮机将30%的内能转换成机械能------->残余蒸汽通过冷却回路外界介质热交换,释放剩余的内能————>蒸汽从新变成水,回到核反应堆,开启下一个循环

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我们假设星际飞船是由 微波辐射推进器+发电机+军用核反应堆拼凑而成

谁有办法让核反应堆在真空中顺利超高功率发电的?


闪人
原子能不靠蒸汽涡轮回路那一套,也能发电。

核电池就是这样,直接靠极板采集衰变辐射产生的电荷来产生电动电位,但是效率低的吓人,只有百分之个位数。


我大概计算过当前微波推进器,在理论效率下,所需的电功率,结论是:星际飞船所需的功率,不比海狼级台风级潜艇的反应堆功率低。
你上哪儿找那么大个的核电池


我这里还有个思路,有可能会残酷的证明星际航行的不可能,不过没有计算过。不知道哪位仁兄有兴趣算一算。

假设人类文明可以制作出一种天顶星耐热材料,直接覆盖在太阳半球,这样太阳,半个球被遮盖,半个球漏在外面,就变成了一个天然的辐射推进飞船。
一切数据都取理想值,看看这个太阳号星际飞船的推力,加速度等性能如何?
如果这样的科技水平都无法获得恒星级航行的飞船,那么只能说上帝太无情,在给这个宇宙制定常数的时候,没有给宇宙里的生命留下星际航行的可能性





我这里还有个思路,有可能会残酷的证明星际航行的不可能,不过没有计算过。不知道哪位仁兄有兴趣算一算。

假设人类文明可以制作出一种天顶星耐热材料,直接覆盖在太阳半球,这样太阳,半个球被遮盖,半个球漏在外面,就变成了一个天然的辐射推进飞船。
一切数据都取理想值,看看这个太阳号星际飞船的推力,加速度等性能如何?
如果这样的科技水平都无法获得恒星级航行的飞船,那么只能说上帝太无情,在给这个宇宙制定常数的时候,没有给宇宙里的生命留下星际航行的可能性

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2013-2-10 19:11 上传




还是等待曲速引擎吧!


美国人为飞船开发的热管核反应堆据说有接近20%的热效率。另外未来的聚变发电好像不需要复杂的热电转换。这样未来进行星际旅行应该是没有热机什么事情了。

美国人为飞船开发的热管核反应堆据说有接近20%的热效率。另外未来的聚变发电好像不需要复杂的热电转换。这样未来进行星际旅行应该是没有热机什么事情了。
转:美国洛斯阿拉莫斯国家实验室等机构的科学家首次演示了利用热管冷却小型核反应堆,借助平顶裂变实验产生了24瓦电力,并驱动了内华达国家安全网站设备的斯特林引擎。科学家表示,一个飞行系统或许需要若干个热管和斯特林引擎组成的模块才能产生大约1千瓦的电力,这次成功演示证明,可靠的核反应堆有望被用作新型太空飞行动力系统。
  热管技术是指1963年洛斯阿拉莫斯国家实验室发明的一种名为热管的传热元件。它充分利用热传导原理与致冷介质的快速热传递性质,被广泛应用在宇航和军工等行业。透过热管可将反应堆的热量迅速传递到热源外而无需运转部件。斯特林引擎是相对简单的封闭回路引擎,可利用压缩气体移动活塞,将热能转化为电力。两种设备相互配合能形成简单而可靠的动力供应,并有望应用于太空领域。
不知核聚变成熟能不能在太阳系边缘活动
   一回路反应堆内的超高压水通过换热器和 二回路的水进行换热   二回路的水推动汽轮机做工
一回路的水油辐射的!
说几个看法:

1. 核电池也要散热的,和热机同。
2. 热管核反应也要散热的,和热机同。
3. 三楼的太阳飞船,就算加速度很低,也不能说明上帝太无情;因为这个太阳飞船带了50亿年的燃料,和燃烧后的废物。如果只带10万年的燃料,然后用相同速率燃烧,那加速度要快得多。
4. 辐射散热也是很厉害的,星际飞船可以考虑这个。

另外楼主可以思考火箭发动机的散热问题。火箭发动机也是热机,它怎么能在真空中高功率推动宇宙飞船?
说几个看法:

1. 核电池也要散热的,和热机同。

热管核反应堆的散热方式和一般的压水堆不太一样
阴暗面 发表于 2013-2-10 19:46
美国人为飞船开发的热管核反应堆据说有接近20%的热效率。另外未来的聚变发电好像不需要复杂的热电转换。这样 ...
热管蒸汽管唯一的区别是传热速度高低。

本质是一回事

4关键就是,辐射散热,根本不可能满足动辄几十万千瓦的核反应堆
阴暗面 发表于 2013-2-10 23:43
热管核反应堆的散热方式和一般的压水堆不太一样
然而最后都要把热量传递给外界的海水或者空气中,这点是一样的。
Ferrite 发表于 2013-2-10 23:07
说几个看法:

1. 核电池也要散热的,和热机同。
这里讨论的是无工质发动机
可能 的~~~~~~~~~
额,不是说已经可以直接进行电转换了么,怎么还用热反应呢。

snowofsoviet 发表于 2013-2-11 01:09
热管和蒸汽管唯一的区别是传热速度高低。

本质是一回事


水压堆的结构更复杂,而热管堆的结构相对简单,因此在真空中热管堆的散热效率会更高一些
snowofsoviet 发表于 2013-2-11 01:09
热管和蒸汽管唯一的区别是传热速度高低。

本质是一回事


水压堆的结构更复杂,而热管堆的结构相对简单,因此在真空中热管堆的散热效率会更高一些
1核电池效率很低,好处是发热小,可以通过黑体辐射散热
2agree
3十万年也不短了,人造器材基本坏干净, ...
离子发动机的特点就是功率较小而工作时间很长,目前人类航天器的离子发动机还不需要在几十万千瓦的功率长期工作,
如果实现可控核聚变,以后太空应该是高温等离子体穿过超导强电磁场发电
如果实现可控核聚变,以后太空应该是高温等离子体穿过超导强电磁场发电
说的对,所以说楼主的担心似乎没道理
1核电池效率很低,好处是发热小,可以通过黑体辐射散热
2agree
3十万年也不短了,人造器材基本坏干净, ...
辐射散热的十几平米散热片就够几百千瓦的反应堆

几百万千瓦的话,无非是十几万平米,你看科幻片(星球大战那种武打片除外)里面那些星际飞船装几公里长的散热片阵列
这里讨论的是无工质发动机
都搞无工质了还发什么电,直接高温转化为红外到可见光了。
你们是在讨论航行吗?
光发电有什么用,你靠电本身能在宇宙空间航行吗?
你需要的是动力装置,驱动飞船飞行的动力装置。

yaoyuan7310 发表于 2013-2-11 10:42
你们是在讨论航行吗?
光发电有什么用,你靠电本身能在宇宙空间航行吗?
你需要的是动力装置,驱动飞船飞 ...


有了强大的电力和磁场,就可以驱动一个质心可往任意方向调整的超高速疯转的球体
先质心在中央,磁悬浮在飞船中央,转速到最大时突然把质心调到一边,飞船就会像掷铁饼一样突然飙出去
产生非常高的初速,也许几秒就可以到第一宇宙速度
然后再慢慢调整质心让飞船飞往自己想去的方向
这样通过几次甚至无数次的质心突变和慢变,飞船就会越来越接近光速飞向你想去的地方了
yaoyuan7310 发表于 2013-2-11 10:42
你们是在讨论航行吗?
光发电有什么用,你靠电本身能在宇宙空间航行吗?
你需要的是动力装置,驱动飞船飞 ...


有了强大的电力和磁场,就可以驱动一个质心可往任意方向调整的超高速疯转的球体
先质心在中央,磁悬浮在飞船中央,转速到最大时突然把质心调到一边,飞船就会像掷铁饼一样突然飙出去
产生非常高的初速,也许几秒就可以到第一宇宙速度
然后再慢慢调整质心让飞船飞往自己想去的方向
这样通过几次甚至无数次的质心突变和慢变,飞船就会越来越接近光速飞向你想去的地方了
leo-dg 发表于 2013-2-11 11:06
有了强大的电力和磁场,就可以驱动一个质心可往任意方向调整的超高速疯转的球体
先质心在中央,磁悬浮在 ...
你真的明白你在说啥吗?
你飞船上得装多少土豆够你这么往外扔的?
你真的明白你在说啥吗?
你飞船上得装多少土豆够你这么往外扔的?
不需要往外丢东西呀,是利用不同质心的位置,调整力的方向,达到加速或转向、停止的目的
leo-dg 发表于 2013-2-11 11:40
不需要往外丢东西呀,是利用不同质心的位置,调整力的方向,达到加速或转向、停止的目的
嗯。你不把土豆扔出去,你飞船自己能动的了吗?
你说的质心,是单纯飞船自己的质心,还是飞船+土豆的质心?
嗯。你不把土豆扔出去,你飞船自己能动的了吗?
你说的质心,是单纯飞船自己的质心,还是飞船+土豆的质心 ...
看我前面说的前提,“有强大的磁场”由于磁场的约束,土豆和飞船其实是一体的,高速转的土豆通过同极性磁场施加在飞船上,一起飞出去
余热采用热释电元件阵列进行发电转化部分能量,最后废热辐射散热。
leo-dg 发表于 2013-2-11 12:35
看我前面说的前提,“有强大的磁场”由于磁场的约束,土豆和飞船其实是一体的,高速转的土豆通过同极性磁 ...
动量守恒、角动量守恒。。。学点中学物理就不会犯你犯的这些个错误了。
Ferrite 发表于 2013-2-11 13:14
动量守恒、角动量守恒。。。学点中学物理就不会犯你犯的这些个错误了。
这话我都不好意思问他。
坐等楼主自己把自己推出去的那一刻到来
这不是问题,思路广一下,卡诺机的效率只是和高温和低温的比例有关,既然散热不良,把高温做高即可,热辐射和温度4次正比的,稍微高一点散热效率刷刷的升,而我们只需要正比地提高高温承受力,就可以保证同样热机效率,同样散热时间内完成工作

不过话说上次算这些都快十年了,如果有记错请包涵指正
……深感无言,在太空担心散热问题……
别想在力学规律上打主意
2013-2-11 21:17 上传

snowofsoviet 发表于 2013-2-10 18:57
我这里还有个思路,有可能会残酷的证明星际航行的不可能,不过没有计算过。不知道哪位仁兄有兴趣算一算。
...
能不能下一次做点中学水平以上的所谓科普啊
谁说发电必须要用热机的?有种东西叫电池
Ferrite 发表于 2013-2-11 13:14
动量守恒、角动量守恒。。。学点中学物理就不会犯你犯的这些个错误了。
把手机设在振动或者找个电脑散热风扇在叶片一边加质量,开机,看看会不会跑一边去
是利用突然偏心的离心力惯性加速,高速旋转加上质心位置可控就行
把手机设在振动或者找个电脑散热风扇在叶片一边加质量,开机,看看会不会跑一边去
是利用突然偏心的离心 ...
你把手机和你的手绑在一起看看能不能再跑到一边去