核反应堆+斯特林发电机+全电推进,有可能么?

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 06:35:25


核反应堆发热,斯特林发电机直接利用热量产生动能发电,而后全电推进,这样的动力组合噪音小体积小不需要大量淡水造蒸汽,适合核鱼使用。关键是技术上行得通么?




核反应堆发热,斯特林发电机直接利用热量产生动能发电,而后全电推进,这样的动力组合噪音小体积小不需要大量淡水造蒸汽,适合核鱼使用。关键是技术上行得通么?

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用斯特林发动机代替蒸汽轮机来发电,不需要蒸汽,噪音小体积小。

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核对体积不小呀。。。。。。
哪像美、苏时期核卫星中的核能行否······
这三个东西都是功重比小的货,楼主不介意九千吨大河鱼最大航速只有二十节可以这样搞
你会用放着燃机功率输出不用,用它的排气去烧锅炉供热么?
堆芯温度(能量)始终是要通过通常的水-蒸汽方式交换出去。而且回路必须上泵。没看出来有改善
现有的路线 核反应堆产生高温——加热水变蒸汽——蒸汽推动蒸汽轮机——蒸汽轮机输出动力。
设想的路线 核反应堆产生高温——高温直接带动斯特林发动机——斯特林发动机输出动力。 首先斯特林发动机肯定要比燃气轮机体积小噪音小,其次不需要蒸汽所以不需大量淡水。
可能需要将反应堆和斯特林发动机组成一个闭式循环,需要改进一下反应堆的热循环介质。
事实上现在核鱼上最不安静的是回路的主泵。百度下斯特林做功热腔需要700摄氏度,这个温度采用什么介质传导过来?
楼主打算把核辐射一直传导到螺旋桨吗?
已上图,画得很简陋,凑合看吧
空中李向阳 发表于 2014-7-24 11:05
用斯特林发动机代替蒸汽轮机来发电,不需要蒸汽,噪音小体积小。
楼主直接使用通过反应堆的高温高压水蒸气来驱动斯特林发动机,但是这些蒸汽是有核辐射的,你这样斯特林发动机会有大量的发射性物质,以后怎么维修保养,你觉得可可行吗?
为啥不核反应堆直接发电,电动机带动螺旋桨,电推呢
空中李向阳 发表于 2014-7-24 12:39
可能需要将反应堆和斯特林发动机组成一个闭式循环,需要改进一下反应堆的热循环介质。
你既然都提到热循环介质了,那想必你也明白核堆产生的热能是必须通过循环介质传递到外部再变成动能的。无论是液态堆还是固态堆,都必须有循环流动的介质把堆芯的热能带出来,还得有循环泵驱动循环进行加速减速调节输出的能量,你想用发电+电动这个结构来降噪不是不可行,但关键是你想省略核堆的热循环机构就不太可能,除非你能找出一种高效的能直接把热能转成电能的材料(注意是直接转化没有增加其他什么能量形式的变换,就像太阳能电池将光能直接变电能一样的那种),还得用这种材料将堆芯直接包裹起来吸收反应堆产生的热能,有这种突破,那循环机构就可以省掉,噪声就确实可以降低很大一截咯。找不到这种材料,那循环系统无法省略,就算用发电+电动的方式驱动,循环冷却泵的噪声本身就是核鱼运行时候很大的一个噪声源(另一个就是汽轮机组),降噪效果并不明显还得承受输出动力下降航速降低很大的后果,并不划算。
核突的猩猩 发表于 2014-7-24 13:54
你既然都提到热循环介质了,那想必你也明白核堆产生的热能是必须通过循环介质传递到外部再变成动能的。无 ...
我能说这玩意都已经申请专利了吗?
http://lt.cjdby.net/thread-1581769-1-1.html
空中李向阳 发表于 2014-7-24 12:39
可能需要将反应堆和斯特林发动机组成一个闭式循环,需要改进一下反应堆的热循环介质。
这玩意美国已经搞出来了,不过是放在卫星上。反应堆用热管将热量传导到斯特林发动机上。
HKC2010 发表于 2014-7-24 12:47
事实上现在核鱼上最不安静的是回路的主泵。百度下斯特林做功热腔需要700摄氏度,这个温度采用什么介质传导 ...
美国已经做出来了,用热管
我觉得未来潜艇最适合的动力是碱金属热电转换装置(AMTEC),接上同位素热源或小型反应堆就是无敌存在。热离子堆的效率不过5%,而AMTEC理论效率可达40%,现在实际做出来的都有20%,已经接近压水堆的效率。即使是接上普通热源,烧氧气和柴油,它的性能效率都很不错。有这玩意,直接主机,发电机都省了,完全没有噪音。
其次是大功率斯特林,现在的才几十千瓦,推进速度也就几节,要是能有MW级的斯特林发动机,就能取代柴油机成为主动力,水面的时候烧空气,水下烧液氧。也是不错的选择。最近NASA用热管技术把核反应堆和斯特林链接起来作为空间动力,我看这个用在潜艇上也很不错。但没有碱金属热电转换好,因为还有机械系统存在。不过AMTEC的功率密度没有斯特林高,而且存在渗透膜效率下降的问题,但通过定期换膜就能解决,而且beta铝膜价格不贵,中间没有贵金属参与。
playfish 发表于 2014-7-24 14:10
我觉得未来潜艇最适合的动力是碱金属热电转换装置(AMTEC),接上同位素热源或小型反应堆就是无敌存在。热 ...
好高端的样子水压堆通过什么把热量传导到AMTEC ? 还是一回路吗
石头草 发表于 2014-7-24 14:21
好高端的样子水压堆通过什么把热量传导到AMTEC ? 还是一回路吗
热管甚至热腔啊,谁还用高压水这么土鳖的东西
playfish 发表于 2014-7-24 14:10
我觉得未来潜艇最适合的动力是碱金属热电转换装置(AMTEC),接上同位素热源或小型反应堆就是无敌存在。热 ...
这两样无论哪一样能够实现1000kw有效动力输出实用化,不说大黑鱼,现在的aip艇不用搞了。
HKC2010 发表于 2014-7-24 14:26
这两样无论哪一样能够实现1000kw有效动力输出实用化,不说大黑鱼,现在的aip艇不用搞了。
amtec连发电厂都能用,最高已经到4MW了。斯特林做大了比较困难。
playfish 发表于 2014-7-24 14:34
amtec连发电厂都能用,最高已经到4MW了。斯特林做大了比较困难。
上艇实用化还包括功率密度,维护性,价格等一些列内容。
HKC2010 发表于 2014-7-24 14:40
上艇实用化还包括功率密度,维护性,价格等一些列内容。
amtec确实还不成熟,但不可否认它的前途很光明。而国内的科研院所也注意到了这个东西,很早就开始了预研。这个很值得高兴
这玩意美国已经搞出来了,不过是放在卫星上。反应堆用热管将热量传导到斯特林发动机上。
这个热管不错,下面就是做大斯特林的功率了,需要利用斯特林的原理开发新的发动机,这玩意适应性很强啊,从水下到太空都能用来自: Android客户端
我觉得未来潜艇最适合的动力是碱金属热电转换装置(AMTEC),接上同位素热源或小型反应堆就是无敌存在。热 ...
请介绍一下amtec的具体原理,这玩意高大上啊,直接热电转换的话,没有机械运动了,配合全电推进,超导磁流体推进器,潜艇0噪音不是梦啊来自: Android客户端
空中李向阳 发表于 2014-7-24 12:39
可能需要将反应堆和斯特林发动机组成一个闭式循环,需要改进一下反应堆的热循环介质。
没那个搞斯特林的必要,还不如像超临界水堆那样反应堆直接产生过热蒸汽推动汽轮机
playfish 发表于 2014-7-24 14:25
热管甚至热腔啊,谁还用高压水这么土鳖的东西
好高端那就是真的无运动部件了      安全性如何   
直接制造放射元素电池,实行电推。  每次巡航回来换个电池就行了。
水的比热容很高作为工质的好处很大。
靠气体作为工质,同样功率的设备体积要大得多
核反应堆本身就是个大号斯特林发动机,燃气轮机比你那个活塞往复效率高多了
playfish 发表于 2014-7-24 14:06
我能说这玩意都已经申请专利了吗?
http://lt.cjdby.net/thread-1581769-1-1.html
注意看,我说的这种替代技术的一个前提条件“高效”,这些用在航天技术上的放射能电池有两点及不上热堆汽轮机,一是功率,二是效率。核鱼需要的功率这种转换装置无法提供,而且放射能转化为电能的效率也无法和汽轮机的相比。其实航天技术上的放射能电池早就应用了,毛子当年的大型海洋侦查卫星都是用这些核电池来供电的,光靠太阳能电池根本玩不转。
核突的猩猩 发表于 2014-7-24 22:44
注意看,我说的这种替代技术的一个前提条件“高效”,这些用在航天技术上的放射能电池有两点及不上热堆汽 ...
amtec的效率理论可达40%,实际做出来的都有20%多,已经接近内燃机效率。功率方面,amtec都用在垃圾电站里了,已建成的功率可达4MW。
  斯特林发动机跟蒸汽轮机比赛噪音水平、功率密度?找屎!
playfish 发表于 2014-7-24 14:10
我觉得未来潜艇最适合的动力是碱金属热电转换装置(AMTEC),接上同位素热源或小型反应堆就是无敌存在。热 ...
碱金属遇到水会反应,生成氢气,十分危险,万一泄露咋办?
大功率斯特林效果不错,但是潜艇无法存储足够的液态氧,长距离行驶不如核潜艇。
dama110 发表于 2014-7-25 10:58
碱金属遇到水会反应,生成氢气,十分危险,万一泄露咋办?
大功率斯特林效果不错,但是潜艇无法存储足够 ...
海狼用的也是钠冷堆,照样跑的欢
playfish 发表于 2014-7-25 11:37
海狼用的也是钠冷堆,照样跑的欢
海狼用得是压水堆!
我想知道那个燃气轮机潜艇靠谱不?
dama110 发表于 2014-7-25 14:03
海狼用得是压水堆!
哦,呵呵,不好意思,记错了。至少钠冷堆的潜艇一大把这没错吧