Термоакустические источники энергии

Bredonosec>> Так у тебя уже принудительное охлаждение насосом?
Wyvern-2> Не "уже", а всегда. Или ты меня таки в олигофрении подозреваешь?
ну, изначально подразумевалось пассивное охлаждение, чтоб схема вышла простой и надежной. Возможно, я пропустил момент, когда концепция сменилась..

Bredonosec>> Ну тогда подумай, что сделаешь, когда насос окажется в газе.
Wyvern-2> Смотря какой насос. В космосе насосы разные бывают, в т.ч. и те которые специально рассчитаны на газ-жидкость.
честно говоря, я не знаю, о каком речь. Для жидкости хорошо подходят плунжерные, зубчатые - они дают контроль скорости течения практически независимо от давления. В газе, который сжимаем очень хорошо, а вязкость имеет низкую, их кпд приближается к нулю. Всякие мембранные - тоже неизвестной (вероятно, низкой) эффективностью будут обладать при попытках использовать двусредно: при работе в жидкости надо высокое усилие (то есть, большие токи), а при работе в газе это будет или расколбашивать механизм, или шлепать впустую, сжимая газ или наоборот вызывая кавитацию. Если настроить на газ - то в жидкости усилия будет не хватать.. В общем, кмк, есть разных геморроев с прокачкой смеси из 2 фазовых состояний. Не хотелось бы вносить такой сильный элемент неопределенности в работу.

Bredonosec>>> Так у тебя уже принудительное охлаждение насосом?
Wyvern-2>> Не "уже", а всегда. Или ты меня таки в олигофрении подозреваешь?
Bredonosec> ну, изначально подразумевалось пассивное охлаждение, чтоб схема вышла простой и надежной. Возможно, я пропустил момент, когда концепция сменилась..

Первый пост этой идеи:
Wyvern-2> Растворный реаХтор - замена РИТЭГ-ов и ЯЭУ малой мощности. Маленький, литров на 20-25, с средним обогащением урана (20-40%), работающий под давлением с температурой порядка 300⁰-350⁰С на активной прокачке.

Что сказать? Можно нанять референта - так многие из приличных людей поступают

Простой и надежной система будет вне зависимости от насоса. Ну, сломался насос...ну, сломался аварийный клапан перепуска...ну, сломалось фсё - реаХтор перейдет в пульсирующий режим на мощности в несколько ватт. И фсё

Bredonosec> Bredonosec>> Ну тогда подумай, что сделаешь, когда насос окажется в газе.
Wyvern-2>> Смотря какой насос. В космосе насосы разные бывают, в т.ч. и те которые специально рассчитаны на газ-жидкость.
Bredonosec> честно говоря, я не знаю, о каком речь.

ВНАЧАЛЕ жидкость попадает на пористый катализатор, где рекомбинируется радиолизный газ. ПОТОМ жидкость попадает в теплообменник термоакустической установки - который для нее ХОЛОДИЛЬНИК. И только потом на насос, основная функция которого - поддержание давления в реаХтуре. Откуда там ПОТОМ возьмется газ -непонятно.
А насчет насосов - Рутс(или шестеренчатый), шнековые, перистальтические. Да их куча. Потребление насоса - мизерная часть расхода.

Татарин> Не выйдет. Для заметной неравновесной ионизации нужно значительную часть энергии поставлять этим ионизатором. Иначе б все этим занимались.

А если взять закольцованную трубу, наполнить её смесью трития и водорода, поместить в магнитное поле и обеспечить постоянный ток газа?

Ионизация - есть.
Магнитное поле - есть.
поток - есть.

МГД генератор вроде вырисовывается...

Wyvern-2> ВНАЧАЛЕ жидкость попадает на пористый катализатор, где рекомбинируется радиолизный газ.
эээ.. стоп, а что именно за газ и почему он должен превращаться в жидкость, несмотря на свою температуру?

>ПОТОМ
потом неясно, пока не выяснили первый пункт.

Wyvern-2> А насчет насосов - Рутс(или шестеренчатый), шнековые, перистальтические. Да их куча. Потребление насоса - мизерная часть расхода.
шестеренчатый - для жидкости онли.
Шнеки - тоже только жидкость, с малым перепадом давлений.
Перистальтика.... не понял.. у тебя планируются мягкие латексные трубочки для рабочего тела с температурой в несколько сотен градусов и давлением в хз сколько атмосфер?

>ну, сломалось фсё - реаХтор перейдет в пульсирующий режим на мощности в несколько ватт. И фсё
без вариантов? А то ведь теоретически фукушима тоже с обязательным участием замедлителя, и по идее должен быть саморегулирующимся...
Впрочем, тут гораздо интереснее, как у тебя получится снимать энергию с него.. не теоретически (автоцитат не надо, я читал), а практически..

Wyvern-2>> ВНАЧАЛЕ жидкость попадает на пористый катализатор, где рекомбинируется радиолизный газ.
Bredonosec> эээ.. стоп, а что именно за газ и почему он должен превращаться в жидкость, несмотря на свою температуру?


Пузырьки состоят из двух компонентов:
1. Радиолизный газ. Он же "гремучий", его немного и надо на катализаторе сразу же восстановить до воды, что б не накапливался.
2. Пар.

Bredonosec> без вариантов? А то ведь теоретически фукушима тоже с обязательным участием замедлителя, и по идее должен быть саморегулирующимся...

В Фукусиме ОБА реаХтора долбанули будучи ЗАГЛУШЕННЫМИ Там не было никакой цепной реакции, а был просто остаточный бетта-распад в ~5% от мощности...

Naib> А если взять закольцованную трубу, наполнить её смесью трития и водорода, поместить в магнитное поле и обеспечить постоянный ток газа?
Naib> МГД генератор вроде вырисовывается...
Вот это самый интересный момент для меня: именно, можно ли снимать энергию непосредственно с ионизации. Фактически, это замена ПП-преобразователям, только с заменой сложных и разрушаемых ПП-структур на неразрушаемый газ.

Татарин>> Допустим, газ внутри внезапно ионизируется.
Татарин>> Магнитное поле выталкивается из газа/плазмы,
Fakir> ПОЧЕМУ бы?
Fakir> И кажется, мы об этом когда-то уже говорили.
Потому что траектории зарядов в магнитном поле искажаются силой Лоренца, образуя ток с полем противоположном внешнему. В каждый момент свободного полёта заряда его траектория отклонена полем.
Рассмотри для простоты один атом, который разваливается на два независимых заряда.

Fakir>>> Задумайся над механизмом рождения пузырька.
Татарин>> А вот не понимаю, к чему ты клонишь. Хотя, вроде, и задумался уже.
Fakir> Рождение пузырька пара = увеличение объёма исходного элемента жидкости.
Fakir> "Аргус" работает, грубо, при постоянном давлении - у него вообще наверху есть возможность для выхода и сбора газа.
Ну, невесомость в этом ничего не меняет: ты точно так же можешь оставить где-то газовый объём, заполненый каким-нить благородным газом, допустим.

Fakir> В невесомости растворник работает при постоянном объёме.
Вообще не вижу никакой связи между объёмом и невесомостью. :\

Wyvern-2> Простой и надежной система будет вне зависимости от насоса. Ну, сломался насос...ну, сломался аварийный клапан перепуска...ну, сломалось фсё - реаХтор перейдет в пульсирующий режим на мощности в несколько ватт. И фсё
Нет, Ник. Растворные реакторы на самом деле непросты.

Подумай, например, о том, что с перекачкой ты выносишь топливо из зоны. Ты управляешь реактором за счёт запаздывающих нейтронов - атомов топлива, который скинут нейтрон через несколько секунд... до минуты. Но ты прокачиваешь топливо и уносишь будущие нейтроны из АЗ (ну или из её центра на периферию, что по сути то же самое, и отличается лишь количественно).

Откуда два вывода:
- располагаемая доля запаздывающих нейтронов у тебя меньше, чем обычно и зависит от скорости прокачки, а именно она делает реактор устойчивым, потому что характерное время поколения для мгновенных теплового спектра - миллисекунды;
- если у тебя реактор на единице и останавливается насос, то ты получаешь в зоне плюс почти доллар реактивности, со всеми вытекающими.

Wyvern-2>> Простой и надежной система будет вне зависимости от насоса. Ну, сломался насос...ну, сломался аварийный клапан перепуска...ну, сломалось фсё - реаХтор перейдет в пульсирующий режим на мощности в несколько ватт. И фсё
Татарин> Нет, Ник. Растворные реакторы на самом деле непросты.
Предполагаю

Татарин> Подумай, например, о том, что с перекачкой ты выносишь топливо из зоны. Ты управляешь реактором за счёт запаздывающих нейтронов...

РеаХтор вообще НЕ управляется. Управление ему не нужно. И доля запаздывающих нейтронов, которая "выносится" прокачкой из АЗ точно так же (само)регулируется как и фсё остальное
Прокачиваешь слишком быстро - р-р остывает так как реакция не идет, прокачиваешь слишком медленно - реакция прекращается ибо начинается пузырение - кипение(и радиолиз). Т.е. ты все время имеешь расчетный оптимум по температуре...

Единственное отличие при невесомости - что необходима активная прокачка (и ее мощность = регулятор) ибо отсутствует конвенция...

Wyvern-2> Прокачиваешь слишком быстро - р-р остывает так как реакция не идет, прокачиваешь слишком медленно - реакция прекращается ибо начинается пузырение - кипение(и радиолиз). Т.е. ты все время имеешь расчетный оптимум по температуре...
Ахха...
Даже сложно как-то реагировать на такую гипернаивность.
Саморегуляция работает, если характерные времена обратной связи всегда и заведомо много меньше остальных характерных времён системы. А в реакторе это попросту не так.
Кроме того, сами постоянные времени зависят от происходящего в реакторе.

Wyvern-2> Единственное отличие при невесомости - что необходима активная прокачка (и ее мощность = регулятор) ибо отсутствует конвенция...
Её мощность не регулятор. Её мощность - фактор вносящий возмущения в систему.

Например, стало тебе "горячо", уменьшаешь скорость прокачки (отбора энергии от зоны)... и? И мощность реактора резко растёт, вместе с энерговыделением (и нарастает в течение нескольких секунд-десятка секунд). Начинаешь отбор тепла из зоны и реактор быстро глушится, по нескольку процентов на поколение (а время жизни поколения опять зависит от текущей скорости прокачки). А на всё это ещё накладывается чисто НФХ-динамика (достаточно сложная и в твердотопливных реакторах), перераспределение изотопов по контуру и АЗ (например, йод/ксенон), нетривиальная чисто термодинамическая динамика (вскипание, волны давления и температуры)...
А если ты пытаешься делать это в невесомости, но с переменными ускорениями...

И ты не можешь выставить желаемую мощность по физике в силу постоянного (в том числе, случайного) изменения параметров АЗ.

И мне кажется, что ты не понимаешь, что абсолютным большинством процессов в зоне регулируется, собссно, не мощность реактора, а её первые-вторые производные - реактивность и её изменения в будущем.
А вот мощность может быть сколь угодно велика и в целом НИКАК не управляема вообще.
Откуда и возникают Чернобыли и Фукусимы.

Wyvern-2>> .... Т.е. ты все время имеешь расчетный оптимум по температуре...
Татарин> Ахха...
Татарин> Даже сложно как-то реагировать на такую гипернаивность.
Татарин> Саморегуляция работает, если характерные времена обратной связи всегда и заведомо много меньше остальных характерных времён системы. А в реакторе это попросту не так.

Ты забываешь, что в растворном реаХторе кол-во делящегося в-ва на порядок меньше, чем вообще необходимо для реакции И реакция идет только и исключительно за счет чрезвычайного замедления нейтронов. Как только замедление чуть-чуть падает (даже за счет, например, нагрева среды!) реакция тут же прекращается. И не важно какое кол-во запаздывающих нейтронов будет - если они не замедляться то никакой роЯли не сыграют...

Wyvern-2> Ты забываешь, что в растворном реаХторе кол-во делящегося в-ва на порядок меньше, чем вообще необходимо для реакции
Что-то ты совсем уж бред какой-то несёшь...

Wyvern-2> И реакция идет только и исключительно за счет чрезвычайного замедления нейтронов. Как только замедление чуть-чуть падает (даже за счет, например, нагрева среды!) реакция тут же прекращается.
Как и в любом водяном тепловом реакторе, внезапно. Более того, в кипящих - так ещё и вода кипит (из-за чего управление оными становится слегка адовым, и из-за чего они не получили развития несмотря на все свои преимущества по экономике).
Ты количественно посчитай. И вот там внезапно обнаруживается масса интересного.

> И не важно какое кол-во запаздывающих нейтронов будет - если они не замедляться то никакой роЯли не сыграют...
Ну да. С итоговой гибелью всего поколения после вспышки с перегревом, например (вода-то остывает медленно) и внезапным падением мощности реактора до нуля.
Как это выглядит - см тут. Разгон на мгновенных, кстати. Пиковая мощность - 3ГВт. И падение её до нуля (послесвечение - это остаточное энерговыделение осколков)

Wyvern-2> 2. Пар.
дык ап чем я и.

>а был просто остаточный бетта-распад в ~5% от мощности...
но хватило же. Я об этом.

Ну и плюс замечания от Татарина.

зы.
>И не важно какое кол-во запаздывающих нейтронов будет - если они не замедляться то никакой роЯли не сыграют...
почему неважно? Ты их вынес из зоны - реакции нет. Остановил прокачку - вода вскипела.
В общем, о каком-то нормальном процессе речи не идёт даж

Татарин> Ты количественно посчитай. И вот там внезапно обнаруживается масса интересного.
Посчитай При мощности (даже) в 50кВт какая будет мощность на:
1. Запаздывающих нейтронах?
2. От остаточного бетта-распада?
Потом сравниваем с теплоемкостью и теплотой парообразования 20+ литров воды и думаем


Татарин> Как это выглядит - см тут. Разгон на мгновенных, кстати.

Ну, да Именно, что - на мгновенных

Татарин>> Ты количественно посчитай. И вот там внезапно обнаруживается масса интересного.
Wyvern-2> Посчитай При мощности (даже) в 50кВт какая будет мощность на:
Wyvern-2> 1. Запаздывающих нейтронах?
Чего?
Ещё раз - запаздывающие нейтроны это не мощность , это фактор, влияющий на реактивность.
На первую производную от мощности.

Татарин>> Как это выглядит - см тут. Разгон на мгновенных, кстати.
Wyvern-2> Ну, да Именно, что - на мгновенных
Угу. Обрати внимание на две вещи:
- запаздывающие нейтроны ты выносишь из зоны свои насосом, так что у тебя реактор крайне неусточив изначально (ибо реагирует быстрее регулирующих его факторов);
- реактор самоглушится после вспышки: с гигаватт до околонуля. Это то, к чему ты придёшь с "саморегулировкой".

Татарин> - реактор самоглушится после вспышки: с гигаватт до околонуля. Это то, к чему ты придёшь с "саморегулировкой".

Срочно!Срочно пиши в МАГАТЭ, ООН и ...в Спортлото!!! Реактор Аргус - невозможен! Это провокация Росатома и самого Темнейшего!

Татарин>> - реактор самоглушится после вспышки: с гигаватт до околонуля. Это то, к чему ты придёшь с "саморегулировкой".
Wyvern-2> Срочно!Срочно пиши в МАГАТЭ, ООН и ...в Спортлото!!! Реактор Аргус - невозможен! Это провокация Росатома и самого Темнейшего!
Он устроен иначе. Никакого насоса, никакого значимого выноса топлива из зоны, гравитация, удаляющая газовую фазу, маленькая мощность... короче, значимых отличий очень уж много.

Wyvern-2>> Срочно!Срочно пиши в МАГАТЭ, ООН и ...в Спортлото!!! Реактор Аргус - невозможен! Это провокация Росатома и самого Темнейшего!
Татарин> Он устроен иначе. Никакого насоса, никакого значимого выноса топлива из зоны, гравитация, удаляющая газовую фазу, маленькая мощность... короче, значимых отличий очень уж много.

Ну, бывает...понимаю. Иногда сам так зарапортуешься, что хоть святых вон

Насос в невесомости строго выполняет роль конвекции. Точка. С управлением по обратной связи через температуру: температура падает - снижаем прокачку, растет - уменьшаем. ФСЁ. Мощность, "вынос топлива из зоны" - всё строго симметрично существующему "Аргусу".

Татарин> ....

Ответ не в тему, но иначе потеряется.

Если мы берём "штабель урановых поленьев" (природного урана или обеднённого) и заливаем его раствором солей плутония, то по идее при подборе геометрии и концентраций должен получиться растворно-гетерогенный реактор. Раствор - размножает нейтроны, ТВЭЛ-ы снижают их концентрацию. Система может быть равновесной и управляемой.

При работе сперва выгорает раствор (ТВЭЛ - активируются), потом горят ТВЭЛ-ы (раствор при этом можно либо заменить на воду, либо снизить его концентрацию до новой равновесной)

Идея слишком простая, чтобы быть новой.
Татарин, такой полёт фантазии не попадался?

Татарин>> ....
Naib> Ответ не в тему, но иначе потеряется.
Naib> Если мы берём "штабель урановых поленьев" (природного урана или обеднённого) и заливаем его раствором ....
Naib> Идея слишком простая, чтобы быть новой.
Naib> Татарин, такой полёт фантазии не попадался?

Ты невнимателен - видео пуска реактора, который запостил Татарин - это именно С ТАКОГО реактора (за одним исключением - там просто вода, а не неуместный "раствор солей плутония")

Только реактор на видео Татарина принципиально отличается от растворного. Это гетерогенный реактор с водяным замедлителем.

Татарин>> Он устроен иначе. Никакого насоса, никакого значимого выноса топлива из зоны, гравитация, удаляющая газовую фазу,
Wyvern-2> Насос в невесомости строго выполняет роль конвекции. Точка.
Ник, а как ты насосом будешь удалять только газовую фазу, не трогая жидкую? Посадишь демона максвелла или его брата?

Татарин>>> Он устроен иначе. Никакого насоса, никакого значимого выноса топлива из зоны, гравитация, удаляющая газовую фазу,
Wyvern-2>> Насос в невесомости строго выполняет роль конвекции. Точка.
Bredonosec> Ник, а как ты насосом будешь удалять только газовую фазу, не трогая жидкую?

НАОБОРОТ. Насос гонит жЫдкость с пузырьками газа (пока они в большой пузырь не сцепятЦо). Пузырьков там на самом деле ооочень мало - правильно спроектированный реаХтор "затыкается" даже при при нескольких кубических миллиметрах газа.
Не забывай - жидкость, тот самый р-р уранилсульфата это еще и теплоноситель...