Проект космического истребителя

293 сообщения в этой теме

Опубликовано:

а) ЧТо у вас за теплоноситель (расплав солей наверно да? - даже для них горячевато - про коррозию молчу про вес тоже)
Поскольку теплоноситель не обязан быть жидким - газ. Чтобы совсем-совсем не было проблем с коррозией - гелий.

б) Как вы изолируете корабль от теплопроводной системы в которой течёт 1000К+ теплоноситель
Фольгой и вакуумом?

в) Какая у вас температура в рабочей зоне что теплоноситель 1000К+ прогревается?
В ТфЯРД нагревают до 3000 К.

г)Сколько всё это весит?
См первую ссылку В. Станкевича.

летавшие ритеги это не 10-100МВ реактор который нужен тут.
Реакторы с тепловой мощностью аж в гигаватты пахали на стендах - программа Ровер.

фольга тупо сгоритрасплавится - при таких температурах
В вакууме не сгорит. И температура "такой" не будет поскольку она отражать умеет так что не расплавится.

не говоря уже что реактор+ДУ с нормальной рабочей температурой 1000К - не тривиальная инженерная задача
Еще раз, эта задача решена аж для 3000 К.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

В космосе воздуха нет, гореть не в чем. При 900 К алюминий еще твердый. При некоторых условиях можно допустить и расплавления фольги, лишь бы была предварительно созданная оксидная пленка. Оксид алюминия очень тугоплавкий, и не даст металлу растечется. Попробуйте расплавить алюминиевую банку в пламени газовой горелки. Алюминий плавится, оксидная пленка - нет. Если расплавить несколько кусочков алюминия, то они не сольются в один, пока расплав не перемешаешь - оксидная пленка не дает. Механических нагрузок такая система, конечно, не выдержит, но ведь истребитель с ионным двигателем летит с черепашьим ускорением.

900К да ещё твёрдый- но его беспрерывно греет реактор , а девать это тепло ему особо некуда- при этом если это реально фольга то теплоёмкость там смешная и температура будет расти с невероятной скоростью

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано: (изменено)

900К да ещё твёрдый- но его беспрерывно греет реактор , а девать это тепло ему особо некуда- при этом если это реально фольга то теплоёмкость там смешная и температура будет расти с невероятной скоростью

Алюминиевая фольга, либо жесть, покрытая чем-то черным (оксидом железа?). Отдает тепло путем излучения. При этом на максимальной мощности алюминий может плавиться. Покрытие удержит форму, главное - не трясти.

Изменено пользователем letbur

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

Чтобы совсем-совсем не было проблем с коррозией - гелий.

Давление в системе и скорость прокачки чтобы греть гелием стальной радиатор?

В ТфЯРД нагревают до 3000 К.

Тфярд охлаждается истекающим РТ - это не ваш случай.

Реакторы с тепловой мощностью аж в гигаватты пахали на стендах - программа Ровер.

И надо полагать что с охлаждением излучением и температурой 1000К+? сдаётся мне вы гоните.

В вакууме не сгорит. И температура "такой" не будет поскольку она отражать умеет так что не расплавится.

А куда она его отражает? не обратно ли на реактор?

Еще раз, эта задача решена аж для 3000 К.

Там совсем другая схема с постоянным расходом РТ - а не с твердотельными радиаторами

Алюминиевая фольга, либо жесть, покрытая чем-то черным (оксидом железа?). Отдает тепло путем излучения. При этом на максимальной мощности алюминий может плавиться. Покрытие удержит форму, главное - не трясти.

Если алюминевая фольга отдаёт тепло посредством излучения то оное излучение и будет греть вам остальной корабль вместо реактора - шило на мыло - ну площадь оной фольги чтоб нормально отдать излучением.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

при этом если это реально фольга то теплоёмкость там смешная и температура будет расти с невероятной скоростью
Есть такая штука - термодинамическое равновесие. Это когда поток тепла из тела равен потоку в тело и температура в результате постоянная.

Давление в системе и скорость прокачки чтобы греть гелием стальной радиатор?
Закон Бернулли говорит что давление понижается с ростом скорости. При этом более тонкая стенка быстрее прогревается. А точные цифры - уже как бы не диссертация к.т.н.

Тфярд охлаждается истекающим РТ - это не ваш случай.
Вполне наш ибо температура равновесная. И у вас синдром атомикрокетса - он заставляет путать температуру (градусы Цельсия/Кельвина) с теплотой (Джоули).

А куда она его отражает? не обратно ли на реактор?
В вакуум.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

ну площадь оной фольги чтоб нормально отдать излучением.

Чем выше температура, тем ниже площадь. Причем площадь уменьшается как четвертая степень температуры - спасибо закону Стефана - Больцмана. То есть повышать температуру ради уменьшения площади радиатора очень выгодно.

Если алюминевая фольга отдаёт тепло посредством излучения то оное излучение и будет греть вам остальной корабль

Загораживаемся экраном - так чтобы из корабля не было видно свой радиатор. Тепловое излучение тогда на него не попадет. Большую часть излучения экран отражает в космос (если из посеребренной железной фольги - 90% отражения. Небольшую часть поглощает и это излучение частично попадает на корабль. Если боимся, делаем два экрана, разнесенных на некоторое расстояние. 99% отражения.

Тфярд охлаждается истекающим РТ - это не ваш случай.

Да почти то же самое - и там, и там на выходе - раскаленный сжатый газ. Основная проблема - турбины.

А куда она его отражает? не обратно ли на реактор?

Скорее всего, реактор будет устроен по другому. Котел из стали, с внутренним покрытием из тугоплавкой керамики. Возможно что-то на основе графита. Керамика служит теплоизоляцией, и защищает корпус реактора от высоких температур. Корпус реакторы держит внутреннее давление. ТВЭЛы тоже покрыты тугоплавкой оболочкой. Турбина имеет металлические лопатки, охлаждаемые изнутри потоком холодного газа. Лопатки имеют оболочку из жаростойкой керамики и небольшие отверстия, создающие защитную подушку, защищающую лопатку от горячих газов. В радиатор газ поступает уже немного охлажденным за счет расширения в турбине.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

А сталь - почему-то даже в самом дешевом компьютерном охлаждении на тепловых трубках (ок 300 р) трубки медные, а не дешевый люминий
Потому что охлаждаются воздухом очевидно.

А теплопередача куда эффективнее излучения.
И куда будете передавать тепло в вакууме?

Чем выше разница между реактором и холодным а не раскаленным радиатором - тем выше КПД да и заметен меньше.
2000 К и 1000 К дают КПД 50 %. Для обоих температур суперматериаллы не нужны.

Вот почему-то китайцы при расчете радиатора решили что тонкая стенка из плохо проводящего матерала сильно мешает даже теплопереносу.
Какие китайцы, в каком радиаторе, какой материал?

Щё раз повторяю - даже на самом дешевом кетайском радиаторе для компа используют медь для для тепловых трубок, т.к. менее теплопроводящий матерьял резко ухудшает теплоотведение хоть конвекцией, хоть излучением.

Кстати при 1000К и медь и люминий уже размячились и потеряли прочность, а может и сталь кроме легированной.

А давление газа при 1000К - сотни атмосфер. Пример Шарнхорст и Гнейзенау - давление пара 58 атм. при температуре 450 °C.

Скока весить будить такой радиатор? А естьли газу у нём малО - то он не отведёт десятки мегаватт.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано: (изменено)

А давление газа при 1000К - сотни атмосфер. Пример Шарнхорст и Гнейзенау - давление пара 58 атм. при температуре 450 °C.

Давление не зависит только от температуры. Межзвездный газ, например, нагрет до 10000К, однако вот давление у него - не ахти.

резко ухудшает теплоотведение хоть конвекцией, хоть излучением.

Этого не может быть. Теплоотведение излучением зависит от:

1) температуры излучающего объекта

2) Степени черноты

3) Его площади

И больше ни от чего.

Закон Стефана-Больцмана, однако.

Изменено пользователем чукча

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

Давление в системе и скорость прокачки чтобы греть гелием стальной радиатор?
Закон Бернулли говорит что давление понижается с ростом скорости. При этом более тонкая стенка быстрее прогревается. А точные цифры - уже как бы не диссертация к.т.н.

Вообще-то плотность гелия в десятки раз ниже чем скажем воздуха или пара а весовая теплоемкость выше - так на так выходит.

А вот теплота парообразования у воды неизмеримо выше - тут кандидатской не отделаешся - целые КБ надо на радиатор.

А радиаторы м.б. и в несколько рядов - резервные на случай прострела или пробития. Для военного возможно раскладные.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

Давление не зависит только от температуры. Межзвездный газ, например, нагрет до 10000К, однако вот давление у него - не ахти.

Этого не может быть.

Только вот перенос тепла у него на нуле - находясь в солнечной короне нагретой до миллионов без прямых солнечных лучей Вы замерзнете до абсолютного нуля.

Может - Вы забываете тепловое сопротивление стенки трубки, которое учитывается при создании миллионов радиаторов процев и видях.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано: (изменено)

Только вот перенос тепла у него на нуле

Не на нуле - все как полагается, учитывая температуру и плтоность. Но вы на верном пути - еще немного, и вы доберетесь до уравнения состояния Менделеева-Калйперона

Может - Вы забываете тепловое сопротивление стенки трубки,

Для отдачи тепла излучением оно не играет ни малейшей роли.

которое учитывается при создании миллионов радиаторов процев и видях.

Подумайте, зачем у процессора вентилятор и что будет, если его убрать.

Изменено пользователем чукча

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

Для отдачи тепла излучением оно не играет ни малейшей роли.

Я так понял, Волк безуспешно пытается донести мысль, что излучать будет радиатор, но от реактора до радиатора тепло нужно ещё довести. По трубкам. И распределить, не без того.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

Я так понял, Волк безуспешно пытается донести мысль, что излучать будет радиатор, но от реактора до радиатора тепло нужно ещё довести. По трубкам. И распределить, не без того.
Да блин в уравнении Фурье не одна удельная теплопроводность. Там еще градиент Т и площадь.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

Только вот перенос тепла у него на нуле

1 Не на нуле - все как полагается, учитывая температуру и плтоность. Но вы на верном пути - еще немного, и вы доберетесь до уравнения состояния Менделеева-Калйперона

Может - Вы забываете тепловое сопротивление стенки трубки,

2 Для отдачи тепла излучением оно не играет ни малейшей роли.

которое учитывается при создании миллионов радиаторов процев и видях.

3 Подумайте, зачем у процессора вентилятор и что будет, если его убрать.

1 Не знаю такого. Может быть Клапейрона? Беретесь поучать - поучайте правильно.

И где в p*V=m*R*T сказано про теплопередачу?

2 Вы не рассчитывали теплопередачу хотя бы в лабораторных электропечках.

3 Если убрать, то при прямых руках получится бесшумный ПК - как у меня.

Кроме жаркого лета работают 2 низкооборотных вентилятора 12 см - 1-й на вдув и обдув HDD и 2-й на выдув в блоке питания.

И почему-то тепловые трубки всегда медные хотя ничего не мешает их делать из полностью из люминия - как в 40-летнем советском холодильнике у меня на даче.

post-9116-0-64846900-1391263239.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

Я так понял, Волк безуспешно пытается донести мысль, что излучать будет радиатор, но от реактора до радиатора тепло нужно ещё довести. По трубкам. И распределить, не без того.
Да блин в уравнении Фурье не одна удельная теплопроводность. Там еще градиент Т и площадь.

Возможно наиболее эффективный теплосъём с реактора - это испарение, а не теплоперенос жидкости или газа.

А радиатор при заявленной мощности будет несколько больше чем указывает коллега Че. И всё - мне надоело спорить.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

наиболее эффективный теплосъём с реактора - это испарение

Ну это факт, но тогда масса теплоносителя для ЯЭРДУ будет близкого порядка с массой топлива для ЖРДУ. Внятным промежутком между испарением в пустоту и излучением являются капельные радиаторы.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано: (изменено)

наиболее эффективный теплосъём с реактора - это испарение

Ну это факт, но тогда масса теплоносителя для ЯЭРДУ будет близкого порядка с массой топлива для ЖРДУ. Внятным промежутком между испарением в пустоту и излучением являются капельные радиаторы.

Всего существует три простых (элементарных) механизма передачи тепла:

  • Теплопроводность
  • Конвекция (испарение можно считать частным случаем)
  • Тепловое излучение

Плюс испарения - оно может снять много тепла с ограниченной площади или объёма (процессор или реактор) там где другие способы не справляются. Ну а потом его можно потихоньку сбросить О-О-Очень большим радиатором.

Кстати лучшие материалы по теплопроводности - графен алмаз и графит. Они весьма прочны, легки и тугоплавки. Почему бы радиатор не делать из них.

А капельные радиаторы - это как?

Изменено пользователем DiamondWolf

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано: (изменено)

И где в p*V=m*R*T сказано про теплопередачу?
Вот прямо в букве Т и сказано. :rtfm:

2 Вы не рассчитывали теплопередачу хотя бы в лабораторных электропечках.
И вы тоже судя по ереси в постах.

И почему-то тепловые трубки всегда медные
Потому что китайцы в отличие от вас знают закон Фурье и для обеспечения достаточного потока тепла при низком градиенте температуры через малую площадь поперечного сечения используют материал с большим коэффициентом теплопроводности. Вот только каким местом стенка трубки радиатора к тепловой трубке?

А радиатор при заявленной мощности будет несколько больше чем указывает коллега Че.
Не будет. А указываю не только я, а Стефан с Больцманом и люди из НАСА и прочих организаций эти радиаторы проектирующие.

И всё - мне надоело спорить.
Тогда учите матчасть или идите в другие тему. Ссылка в теме была. Изменено пользователем Че Бурашка

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано: (изменено)

Короче вот характеристики только советских летавших летавших ЯЭУ.

kosm_t.jpg

Видим что уже Топаз работал при температуре теплоносителя до 883 К. А вот УС-А с Буком:

EntirerorsatQX.gif

97 кВт тепловой мощности рассеиваются радиатором диаметром 1300 мм, длинной 3495 мм при температуре радиатора в районе 600 К.

Изменено пользователем Че Бурашка

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано: (изменено)

У меди еще один недостаток - она дорогая. Тем более для такого большого радиатора.

Плюс испарения - оно может снять много тепла с ограниченной площади или объёма (процессор или реактор) там где другие способы не справляются. Ну а потом его можно потихоньку сбросить О-О-Очень большим радиатором.

ИМХО, главный недостаток испарения (а точнее, конденсации рабочего тела в радиаторе) - это то, что если рабочее тело при 1000К конденсируется, то при 200К она замерзнет и не даст дальше использовать радиатор. А реактор работает не постоянно.

Кстати лучшие материалы по теплопроводности - графен алмаз и графит. Они весьма прочны, легки и тугоплавки. Почему бы радиатор не делать из них.

Правильная идея - графит к тому же еще и черный - хорошо рассеивает тепло.И добыть его не сложно. Где то была тема про добычу углеводородов на титане.

Изменено пользователем letbur

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

Да почти то же самое - и там, и там на выходе - раскаленный сжатый газ. Основная проблема - турбины.

Нет у ТФЯРД оный раскалённый угаз улетает в пустоту забирая с собой избыточное тепло , а у вас этот раскалённый газ греет радиатор, и если радиатор не успеет забрать всё тепло - то оный же раскалённый газ снова усвистит в ваш реактор.

Давление в системе и скорость прокачки чтобы греть гелием стальной радиатор?
Закон Бернулли говорит что давление понижается с ростом скорости. При этом более тонкая стенка быстрее прогревается. А точные цифры - уже как бы не диссертация к.т.н.

Что то мне говорит что при теплоёмкости гелия - вам таки придётся иметь большое давление в системе

иначе сотни мегаватт тепла не отвести.

Вполне наш ибо температура равновесная. И у вас синдром атомикрокетса - он заставляет путать температуру (градусы Цельсия/Кельвина) с теплотой (Джоули).

Моё пролетарское чутье говорит мне что если с передачей теплоты проблемы- то температура будет быстро расти

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

это испарение, а не теплоперенос жидкости или газа.

А чем отличается?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

Что то мне говорит что при теплоёмкости гелия - вам таки придётся иметь большое давление в системе иначе сотни мегаватт тепла не отвести.

...

Моё пролетарское чутье говорит мне что если с передачей теплоты проблемы- то температура будет быстро расти

Если ваше пролетарское чутье увидело в уравнении описывающем теплопроводность давление то это с чутьем проблемы.

Нет у ТФЯРД оный раскалённый угаз улетает в пустоту забирая с собой избыточное тепло , а у вас этот раскалённый газ греет радиатор, и если радиатор не успеет забрать всё тепло - то оный же раскалённый газ снова усвистит в ваш реактор.
В ТфЯРД тот же самый процесс. В реакторе вырабатывается тепло (не путать с температурой!), которое отбирается протекающим через реактор водородом. Если водород не успеет отобрать все что нагрел реактор - температура начнет повышаться вплоть до расплава ТВЭЛов.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

Если ваше пролетарское чутье увидело в уравнении описывающем теплопроводность давление то это с чутьем проблемы.

Моё пролетарское чутьё предполагает что труба в которой течёт гелий (перегретый) не бесконечного диаметра.

В ТфЯРД тот же самый процесс. В реакторе вырабатывается тепло (не путать с температурой!), которое отбирается протекающим через реактор водородом. Если водород не успеет отобрать все что нагрел реактор - температура начнет повышаться вплоть до расплава ТВЭЛов.

Да вот только у ТФЯРД нет проблем прокачать через реактор столько водорода сколько надо для охлаждения - он потом улетит- а вы можете прокачать только то количество которое успеет охладить радиатор.

Не говоря уже о том что водород в ТФЯРД поступает холодным, а у вас горячим (если у вас радиатор 1000К температурой)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

Моё пролетарское чутьё предполагает что труба в которой течёт гелий (перегретый) не бесконечного диаметра.
"Перегретый гелий" - это не из нашей физики с химией. И при чем тут диаметр?

Да вот только у ТФЯРД нет проблем прокачать через реактор столько водорода сколько надо для охлаждения - он потом улетит
Ну например у РД-0410 тяга была 35,2 кН при скорости истечения округленно 9000 м/с. Разделив первое на второе получаем расход гелия - 3,9 кг/с. Этого хватает для отвода 196 МВт тепловой мощности.

нет проблем прокачать через реактор столько водорода сколько надо для охлаждения
Циолковский делает на вас фейспалм. Прокачивая водорода "сколько нужно для охлаждения" вы благополучно уроните удельный импульс.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте учётную запись или войдите для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать учётную запись

Зарегистрируйтесь для создания учётной записи. Это просто!


Зарегистрировать учётную запись

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.


Войти сейчас