Другие предметы \ Основы проектирования сложных технических систем

Проектирование ядерной энергетической установки с многорежимными плазменными термоэмиссионными преобразователями: Учебное пособие, страница 17

На рис. 28 представлены зависимости массы реактора-преобразователя, холодильника-излучателя и всей энергоустановки от величины мощности ЯТЭУ в форсированном режиме. При расчете полагалось, что время функционирования в форсированном режиме τф=1 ч. Габаритные характеристики ЭГК приведены в табл. 10. Сравнение с расчетами, проведенными для энергоустановки с термоэмиссионными преобразователями, работающими в дуговом режиме, показывает, что использование кнудсеновского режима на форсированном уровне мощности позволяет уменьшить массу ЭУ почти в 2 раза и существенно снизить размеры холодильника-излучателя. Применение многополостных катодов в кнудсеновских ЭГЭ приводит к улучшению массогабаритных характеристик почти на 30%.

Таблица 10

NфЯЭУМВт

Кол-во ЭГЭ в ЭГК

Кол-во радиальных

слоев АЗ

Высота A3, м

Диаметр А3, м

Площадь ХИ, м2

Длина ХИ, м

ГК

МПК

ГК

МПК

ГК

МПК

ГК

МПК

ГК

МПК

ГК

МПК

5

17

17

19

18

0,62

0,62

3,58

0,56

84,6

76

3,4

3,0

15

24

23

29

26

0,88

0,84

3,88

0,8

254

227

10,1

9,05

30

31

29

36

33

1.14

1,07

1,09

1,01

507,5

255

20,2

18,1

50

37

34

43

39

1,36

1,25

1,3

1.19

846

758

33,7

30,2

Рис. 26. Зависимость мощности ЭГЭ от тока:

при Т2max, оК: 1 - 2400; 2 - 2500; 3 - 2600; 4 - 2700; 5 - 2800;

——МПК; - - - гладкий катод

Рис. 27. Зависимость максимальной удельной мощности ЭГЭ от максимальной температуры катода:

I - кнудсеновский режим; 2 - дуговой режим; ——— МПК; - - - гладкий катод,

Рис. 28. Зависимости массы реактора-преобразователя, холодильника-излучателя и энергоустановки от мощности ЯЭУ в форсированном режиме:

——— МПК; - - - гладкий катод.

Литература

1.  Обобщенный расчет вольт-амперных характеристик и полей температуры термоэмиссионных преобразователей на основе данных испытаний изотермичного ТЭП / Ю.А.Бровальский, Н.М.Рожкова, В.В.Синявский, В.Д.Юдицкий. - кн. Термоэмиссионное преобразование энергии: Сб.докл.совет.учен. на П международной конф. Стреза, Италия, 1968. -М.: ВНИИТ, 1969.

2.  Жовнир Г.И. Приближенный аналитический расчет тепловых полей эмиттеров термоэмиссионных преобразователей энергии на переходных режимах.- В сб. Теплотехнические проблемы прямого преобразования энергии. Вып.6 - Киев, Наукова думка.

3.  Алгоритм расчета характеристик термоэмиссионных электрогенерирующих сборок / Ю.В. Бабушкин, М.А. Мендельбаум, В.В.Синявский и А.П.Савинов - Изв. АН СССР "Энергетика и транспорт", 1981, № 2, с. 115-122.

4.  Хетрик Д. Динамика ядерных реакторов. - М.: Атомиздат, 1975.

5.  Годунов С.К., Рябенький B.C. Разностные схемы. М.: Наука, 1977.

6.  Современные численные методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений / Под ред.Дж.Холла и Дк.Уатта - М.: Ил., 1979.

7.   Куландин А.А., Тимашев С.В., Иванов В.П. Энергетические характеристики космических аппаратов. - М.: Машиностроение, 1972.

8.   Атамасов В.Д., Полетаев Б.И. и др. Космонавтика XXI века и ядерные термоэмиссионные энергетические установки. / Под ред. А.П. Ковалева, В.Ф. Фатеева – СПб.: “Агенство ”РДК - принт ”, 2002. – Ч 1 и Ч 2. – 495 с и 384 с.


Содержание

Предисловие. 4

1.     Математическая модель динамических процессов в ЯТЭУ.. 5

2.     Алгоритм расчета. 13

3.     Результаты расчета стационарных характеристик дуговых цезиевых ЭГК и каналов холодильника-излучателя. 16

4.     Расчет массогабаритных характеристик многорежимных ЯТЭУ с дуговыми цезиевыми ЭГК.. 29

5.     Расчет динамических характеристик электрогенерирующего канала и канала холодильника-излучателя. 36

6.     Результаты расчета стационарных характеристик ЭГЭ в кнудсеновском режиме и расчет массогабаритных характеристик ЯТЭУ.. 41

Литература. 49

Скачать файл