http://pyka-npu3paka.livejournal.com/ (![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png)
pyka-npu3paka.livejournal.com) wrote in ![[community profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/community.png)
useless_faq2015-10-03 04:06 am
pyka-npu3paka.livejournal.com) wrote in useless_faq2015-10-03 04:06 am
По подводным лодкам. Атом/не атом
Подлодки с ВНДУ (воздухонезависимой двигательной установкой) были давней мечтой подводников наверное еще со времен первой лодки. Исторически пытались создать несколько схем - и турбина Вальтера и простой дизель с кислородным баллоном. Ныне реализованы 2 схемы: двигатель Стирлинга на кислороде с топливом (шведский тип "Готланд") и водородные топливные элементы (немцы, пр.212). С атомными лодками понятно. Вопрос в следуюшем - атомная энергия - это не только Чернобыльатомный реактор с паровой(или жидкометаллической) турбиной, но и такой вид преобразования атомной энергии в электричество как РИТЭГи.
Были ли попытки создать ВНДУ для подлодок на РИТЭГах? И если нет - то почему?
no subject
no subject
Буквы ТЭ в ритэге значат, что он термоэлектрический. Про эффект Пельте слышали?.. под нагрузкой он инеем покрыться может теоретически. По крайней мере холодильники на этом эффекте уже давно бытовые приборы.
no subject
попробую посчитать что не издеваешься, тогда ты путаешь два эффекта, первый - Пельтье, "холодильник", у него другой принцип, вдуваешь электроенергию, N ватт, забирает на одной стороне модуля тепло - M ватт, другой стороне получаешь N+M ватт тепла, обычно N>=2-3M, их все надо сдуть. КПД Пельтье раз в 5-10 хуже компрессорных холодильников, у тех "КПД" достигает 300+%.
У термоэлектрического генератора используется обратный эффект Зеебека, КПД этого эффекта реально 3-7%, т.е. даешь 1000Вт тепла, забираешь 30-70Вт электричества и вынужден сдуть 930-970Вт.
no subject
По кпд не понял откуда цифры) англопедия упорно твердит о максимуме кпд по току в 24%. Возможно ты из ттх советских ритэгов 60-х гг взял?..
но принцип там простой - у полупроводников в термопаре наблюдается эффект когда тепловая энергия при разнице температур двух полупроводников преобразуется в ток. Закон сохранения помнишь? Нагретый пп остывает и за счет этого возникает термоэдс. Чем больше разница температур, тем больше ток и...сильнее остывает нагретый семикондуктор. Естественно без нагрузки он греется (по госту температура ритэга не более 80 градусов на корпусе) и его надо охлаждать. Если дать нагрузку он сам будет остывать теряя энергию через ток.
no subject
Термоэлектрическая эффективность, безразмерный показатель ZT, для лучших промышленных образцов до сих пор что-то около 1, а в лаборатории едва-едва вылезло за 2, что для температур нагревателя и холодильника в 700К и 300К соответственно, даёт предельный теоретический КПД в 13-19%. В реальности обычно получается 4-6%, то есть больше девяти десятых выделяемого тепла придётся сбрасывать наружу
ты изо всех сил путаешь мух с котлетами
no subject
Не я путаю, по формуле Зеебека ток прямо пропорционален произведению термоэдс на разницу температур полупроводников. Там проблема именно в потере энергии на систему охлаждения до приемлимых 80 градусов на корпусе без нагрузки. Более экономичны, но дороже системы охлаждения на элементах Пельтье, но старые ритэги делали радиаторными.
no subject
с Пельтье последний раз: берем средний элемент, например такой
http://www.aliexpress.com/item/Freeshipping-TEC1-12715-15-4v-15A-136-8W-40x40mm-Semiconductor-Thermoelectric-Cooler-Peltier-tec1-12715/616756726.html
вдуваем в него 136Вт электрической мощности, при этом на холодной стороне (при НУЛЕВОЙ разнице температур) он может забирать/перекачивать 65Вт, при dT = 50С - уже ватт 18 всего, т.е. на теплой стороне с него надо сдуть 136+65 или 136+18Вт -> 201/154Вт (смотри там графики).
т.е. что бы что то охлаждать на 50С надо вдувать в него 136Вт, и забирать он при этом будет всего 18Вт от охлаждаемого объекта ...
Берем РИТЭГ на 2КВт тепловой, снимаем с него 200Вт электрической мощности и тратим на его охлаждение Пельтье элементами еще около 10-15КВт электричества на их питание и обдув...
А у тебя получился вечный двигатель и мотора и генератора на одном валу ...
no subject
Не вечный, пока изотопы не распадутся) все проблемы с охлаждением - конструктивно решаемы, правда это ведет к удорожанию ритэга.
Есть еще вариант управляемого реактора на термоэлектрических эффектах. Там можно реактор глушить, проблема охлаждения снимается, но кпд конечно ниже чем у ППУ и конструкция сложнее, требует обслуживания...