--> -->

Дата: Четверг, 29.03.2012, 14:18 | Сообщение # 496

Автор Space Engine

Группа: Администраторы

Российская Федерация

Сообщений: 5547

Награды: 55

Статус: Offline

Quote (mytho)

Есть еще вариант когда охлаждение основано на переходе агрегатного состояния вещества. За частую переход вещества из жидкого в газообразное может сопровождаться поглощением тепла...

Quote (mytho)

!!! Вакуум!!! Это же просто кладезь низкой энтропии! Можно понижать температуру снижая давление

Ты забываешь про то, что у нас нет внешней среды, куда можно отводить тепло теплопроводностью или конвекцией. Также нельзя выбрасывать нагретый газ или жидкость - это слишком расточительно. Есть только один способ - излучение. А излучение - значит радиаторы. Как тепло передаётся от охлаждаемых агрегатов к радиаторам - это уже другой вопрос, и не такой важный (там всё просто).

Дата: Четверг, 29.03.2012, 14:22 | Сообщение # 497

Космический пилот

Группа: Команда SE

Российская Федерация

Сообщений: 96

Награды: 0

Статус: Offline

Раз уж речь зашла об избавлении от избытков тепла, нельзя не упомянуть о термоэлектрических преобразователях. По идее, можно преобразовывать лишнее тепло напрямую в электричество. Или использовать запасенную электроэнергию для дополнительного охлаждения (например, за счет эффекта Пельтье).
Уже есть некоторые успехи.

Windows 7 x64; Core i5-2500K (3.3 Ghz); 8Gb RAM; Radeon HD 6950 2Gb

Дата: Четверг, 29.03.2012, 14:41 | Сообщение # 498

Исследователь

Группа: Команда SE

Украина

Сообщений: 262

Награды: 2

Статус: Offline

Quote (SpaceEngineer)

Ты забываешь про то, что у нас нет внешней среды,

))) очень стараюсь все время помнить)))
Для достижения температур близких к нулю (в практической физике), среду охлаждают разнообразные холодильники, а на последнем этапе, опускают давление (по рабочекрестьянскому - откачивают) - за счет этог можно понизить температуру еще ниже, чем это могут позволить рефрижераторы. На таком принципе можно построить замкнутую систему охлаждения с камерой, где подогретое вещество будут охлаждать понижением давления. Другими словами понижать энтропию системы за счет энтропии вакуума космоса.

AMD Phenom II X4 965, G.Skill F3-14900CL9-8GBSR (8Gb), Radeon HD 6970 (2Gb), Win7 x64.

SHW

Дата: Четверг, 29.03.2012, 17:50 | Сообщение # 499

Строитель Миров

Группа: Команда SE

Нидерланды

Сообщений: 618

Награды: 10

Статус: Offline

Quote (mytho)

Раз уж речь зашла об избавлении от избытков тепла, нельзя не упомянуть о термоэлектрических преобразователях.

Они же тоже работают на градиенте температур. То есть проходящее тепло вырабатывает электричество. Но само никуда не девается, вроде.

Win7 Pro x64
Intel Core2Quad 2.5GHz 4GiB RAM
NVidia GForce 9800 1 GiB

Дата: Пятница, 30.03.2012, 00:38 | Сообщение # 500

Автор Space Engine

Группа: Администраторы

Российская Федерация

Сообщений: 5547

Награды: 55

Статус: Offline

Господа, повторяем матчасть.

Дата: Пятница, 30.03.2012, 00:51 | Сообщение # 501

Исследователь

Группа: Команда SE

Украина

Сообщений: 262

Награды: 2

Статус: Offline

Quote (SpaceEngineer)

Господа, повторяем матчасть.

ну все , без вариантов)
Но надо заметить на картинке они занимают приличную площадь - отдельная секция -

AMD Phenom II X4 965, G.Skill F3-14900CL9-8GBSR (8Gb), Radeon HD 6970 (2Gb), Win7 x64.

Дата: Пятница, 30.03.2012, 16:36 | Сообщение # 502

Космический пилот

Группа: Команда SE

Российская Федерация

Сообщений: 96

Награды: 0

Статус: Offline

Quote (SpaceEngineer)

Господа, повторяем матчасть.

Почитал, проникся...
Перечитал свои-же ссылки, проникся еще раз... sad

В школе и институте термодинамику прошел мимо...

Если я правильно понял, получается, что весь корабль можно представить, как тепловую машину, работающую по циклу с максимальной температурой, равной температуре реактора и минимальной температурой, равной температуре охладителя.
КПД тепловой машины зависит от разности температур и не может быть выше КПД Машины Карно, который почти всегда меньше единицы.
Значит, у нас всегда есть паразитное тепло и, в вакууме, только два способа от него избавиться - излучить радиаторами или выбрасывать массу за борт, но это слишком расточительно (если, конечно, масса - это не рабочее вещество нашего двигателя).
И есть только два пути уменьшения площади радиаторов - увеличение их температуры или увеличение температуры реактора.

Нда... Как-то все грустно получается... sad

Windows 7 x64; Core i5-2500K (3.3 Ghz); 8Gb RAM; Radeon HD 6950 2Gb

Дата: Пятница, 30.03.2012, 22:28 | Сообщение # 503

Автор Space Engine

Группа: Администраторы

Российская Федерация

Сообщений: 5547

Награды: 55

Статус: Offline

Большая мощность от реактора требуется только когда работают главные двигатели, а в это время как раз можно охлаждать реактор водородом, поступающим в двигатели. В обычном свободном полёте реактор работает на минимальной мощности, охлаждаясь радиатором - энергия нужна только для системы жизнеобеспечения, заводов и т.д. Но вот что делать с гипердвигателем... Если ему нужны гигаватты, придётся тратить водород на охлаждение реактора (и самого гипердвигателя). В этом смысле гипердвигателю нужно "топливо".

Дата: Суббота, 31.03.2012, 14:58 | Сообщение # 504

Автор Space Engine

Группа: Администраторы

Российская Федерация

Сообщений: 5547

Награды: 55

Статус: Offline

Quote (mindstalker)

температуре реактора 10000 К,

Это из чего же он сделан? 3000 K скорее всего предел.
Ещё там указано, что оптимаотный радиатор - это такой, у которого холодный конец в 3 раза холоднее горячего (при этом у него минимальная площадь). Но это в предположении что радиатор обладает конечной теплопроводностью. Если радиатор из сверхвысокотепературного сверхпроводника (интересно, а такое возможно хотя бы теоретически?), то он будет иметь одинаковую температуру.

Дата: Суббота, 31.03.2012, 15:41 | Сообщение # 505

Исследователь

Группа: Команда SE

Украина

Сообщений: 262

Награды: 2

Статус: Offline

3000 - нормальная температура горения (не говоря о материалах). Ну на крайняка 3273 К -)) ну вы меня понимаете))
10000 это уже начало высокотемпературной плазмы. ДЛя такой температуры, просто сжигать мало, нужно еще ионизировать. Радиаторы нужно строить из чего то теплопроводящего. Сталь не годиться к тому же 1500К это всего на 273К ниже температуры плавления. Жаропрочные стали работают на нагрузку до 650С (скажем ротор газовой турбины). Причем это даже не сталь, а никелевый сплав. С учетом что радиатор не несет нагрузки , можно накинуть еще градусов 200 и того получиться примерно 1000К.
Но лучше радиаторы делать из чего нибудь теплопроводного - медь, золото, серебро. Для примера приведу бронзовый (обычно из хромистой бронзы) водоохлаждаемый кристаллизатор. Это такой водоохлаждаемый стакан в который заливают жидкий металл. Так вот при расчете кристаллизатора, считается что на стенке, которая непосредственно контактирует с жидким металлом, температура не должна превышать 350С - дальше такой кристаллизатор поплывет под собственным весом (в нашем случает - поплывет под собственным импульсом)
Конечно можно использовать золото. Но температура рабочего диапазоне не очень измениться от этого.
Я предлагаю считать температуру на радиаторе - не более 600-650К - это довольно реалистично.

AMD Phenom II X4 965, G.Skill F3-14900CL9-8GBSR (8Gb), Radeon HD 6970 (2Gb), Win7 x64.

Сообщение отредактировал mytho - Суббота, 31.03.2012, 15:58

Дата: Суббота, 31.03.2012, 16:48 | Сообщение # 506

Космический пилот

Группа: Команда SE

Российская Федерация

Сообщений: 96

Награды: 0

Статус: Offline

Здесь 10000 К - это максимальная температура нагревателя в общем тепловом цикле. Если у нас ядерный / термоядерный реактор - то это температура плазмы... Выходит, цифра даже преуменьшена...

P.S.: При температуре радиаторов 920 К (650 С) мы получаем квадрат 350x350 метров (если радиаторы односторонние, с двухсторонними - в 2 раза меньше) и чуть меньше 6 ГВт полезной мощности. Тоже терпимо...
P.P.S.: Но у нас же будущее - прорывы в материаловедении, наносборка, практически неограниченные ресурсы - так что температура точно должна быть больше жалких 650 градусов по Цельсию...

Windows 7 x64; Core i5-2500K (3.3 Ghz); 8Gb RAM; Radeon HD 6950 2Gb

Сообщение отредактировал mindstalker - Суббота, 31.03.2012, 17:16

Дата: Суббота, 31.03.2012, 17:50 | Сообщение # 507

Исследователь

Группа: Команда SE

Украина

Сообщений: 262

Награды: 2

Статус: Offline

))) э нет, есть таблица Менделеева и выше ее не прыгнешь. Нано, не нано, композит не композит - свойства материала обычно нечто среднее свойств элементарных элементов которые его составляют. И если с прочностью в случае композитных материалов - еще куда ни шло, а вот в случает температуры плавления и вообще температурных дел - самые высокие температуры плавления имеют чистые компоненты. Ну скажем чистое железо плавиться при 1550 С, так вот ни один сплав на основе железа, не будет плавиться выше 1550 - только ниже - такая особенность. Даже если изделие построить из атомов, просто в вакууме выстроить атомы в безумный неравновесный сплав, который невозможно получить простым растворением - все равно такой сплав будет уступать по теплопроводности и температуре плавления чистым компонентам из которого он состоит.
Ну может быть можно использовать что то керамическое. Или скажем керамическую губку пропитанную теплопроводным металлом - это должно повысить прочность. Но все равно, выше 1273К (условно) такая штука не будет стоять.

На самом деле все немного проще. Реактивный двигатель во время работы мы можем охлаждать тем же водородом, которым он питается. Так что львиную долю отвода тепла можно считать решенной. Щит многослойный, если его правильно построить - можно не охлаждать.
И вот единственное что остается - это отводить тепло от жилых модулей и главное - от энергоустановки. А там и радиаторы примут нормальный размер. Единственное они должны быть поворотные и мне кажется, что две секции вдоль борта - не очень удобно - может возникнуть ситуация, когда эти две секции не повернешь так, что бы на них не падал свет. Лучше четыре - две горизонтальные и две вертикальные - короче мельница)

Добавлено (31.03.2012, 17:50)
---------------------------------------------

Quote (SpaceEngineer)

сверхвысокотепературного сверхпроводника

Теплопроводность и электропроводность связанны. Чем выше одно, тем выше другое. Обе величины (и тепло- и электро- проводность) зависят от температуры. Чем она выше, тем ниже и электро- и теплопроводность. Известно, что сверхэлектропроводность начинает проявляться когда температура материала стремиться к 0К. По всей видимости можно предположить и такую же ситуацию с теплопроводностью - наверное если материал будет абсолютно холодным - он будет сверхпроводником. Но в нашем случает это навряд ли возможно.

AMD Phenom II X4 965, G.Skill F3-14900CL9-8GBSR (8Gb), Radeon HD 6970 (2Gb), Win7 x64.

Дата: Суббота, 31.03.2012, 18:23 | Сообщение # 508

Космический пилот

Группа: Команда SE

Российская Федерация

Сообщений: 96

Награды: 0

Статус: Offline

mytho, Спасибо за ликбез.

Во время работы реактивного двигателя, как я понял, вопрос охлаждения не стоит.
Речь шла об отводе тепла реактора во время работы гипердвигателя. Причем, гипредвигатель никогда не работает одновременно с реактивным.

Получается, что во время работы гипердвигателя корабль не испытывает ускорения, а значит, особая прочность от радиатора в рабочем режиме не требуется. Следовательно, будут доступны боле высокие температуры. А во время реактивного ускорения температура радиатора будет невысокой, что позволит ему выдерживать нагрузки. В конце концов, радиатор можно складывать. Только придется дожидаться, пока радиатор остынет...

В качестве бреда - радиатор может представлять собой кусок чего-то вроде ткани. При реактивном полете он сматывается в рулон, а перед гиперперелетом - разматывается.

Кстати, охлаждение путем сброса массы могло бы быть весьма востребованным для военных кораблей, если бы они были - для отвода тепла орудийных установок, если главный двигатель (который, скорее всего, будет включен в течение всего боестолкновения) с этим не справится.

Windows 7 x64; Core i5-2500K (3.3 Ghz); 8Gb RAM; Radeon HD 6950 2Gb

Дата: Суббота, 31.03.2012, 21:28 | Сообщение # 509

Исследователь

Группа: Команда SE

Украина

Сообщений: 262

Награды: 2

Статус: Offline

mindstalker, )) блин, да не за что)) даже как то не удобно стало)) Вообщем - спасибо за спасибо - одно дело делаем товарищи!!!

Quote (mindstalker)

В качестве бреда

- ни фига не бред - чем тоньше, тем лучше. Нам главное поверхность и тонкие жидконатриевые "вены".
Сброс массы - самая эффективная теплоотдача. Полюбому на каждом корабле, должна быть такая аварийная опция - сброс теплоагента.

AMD Phenom II X4 965, G.Skill F3-14900CL9-8GBSR (8Gb), Radeon HD 6970 (2Gb), Win7 x64.