КВС в космосе

[Dem]

Вообще говоря вырисовывается ВОСХИТИТЕЛЬНАЯ схема последнего энергетического контура плюс радиатор. Без расчета, на пальцах. Вода у ядра испаряется при температуре 5-4 С (это на глаз. Смысл - она чуть теплей чем она будет на радиаторе вверху) в почти вакуум атмосферы, забирая последнее тепло предпоследнего контура турбин. Это на глубине 1000 км от радиатора-поверхности. Далее она дрейфует к внешней оболочке. При этом против силы микрогравитации. Почему? Потому что у внешней оболочки пар при 3 С конденсируется, превращается в воду и собирается (поверхностным натяжением) в тонкий слой, который самотеком (за счет чего - ниже) откачиваемся вниз, к ядру. В итоге, получается что атмосфера вверху как бы все время исчезает.  Получается движение теплоносителя вверх. При этом совершается небольшая, но работа против силы микрогравитации, поэтому газ вверху охлаждается до нужных нам 3 С (надо посчитать температуру внизу точно!).
Собранная наверху вода в итоге стекает (тоже нюанс, требующий рассмотрения) в РЕКИ-трубы. Стволы баобабов. И с высоты 1000 км  ВЕРТИКАЛЬНО по трубам огромного диаметра (что бы снизить трение и массу труб) под действием микрогравитации стекает к ядру.
Кто знает как считать потери на трение воды в трубах (при очень медленном движении)?

Не, такой контур - лишний. Вода - должна нагреваться до кипения и отдавать энергию в турбинах. А потом - пускай летит к внешней оболочке охлаждаться.
И возвратные трубы - лишние. Пускай так падает. В турбину-ловушку.

Чем крупней заряд, тем ниже расход страшно (как тут все уверяют) дефицитного в космосе урана или тория.

Угу. Но если совсем рядом с ним в момент взрыва окажутся ещё 12 (похожих, но без уранового инициатора) - вполне возможно что и они сдетонируют.

Ни в коем случе не допускать конденсата.

Конденсат вполне допустим - если у нас потом ещё одна ступень.

Да, ещё один неупомянутый момент. Вполне вероятно, что вещество будет местами намерзать на внешнюю стенку (за бортом 4К) - т.е. периодически всю систему придётся размораживать.
Поэтому оболочка должна быть тугоплавкой и с низкой теплоёмкостью.

[alex_semenov]

А почему за бортом 4К?
Почему так мало?
Оболочка по меркам Койпера (где все это планируется) у меня буквально РАСКАЛЕНА! Аж 3 С (276 К)! Ничего на нее намерзать не должно! 

[Андрей Курилов]

Прорезюмирую проблемы КВС-планетоида, пока не потонуло всё.

1) Самая сложная проблема, на мой взгляд. Инерциальное удержание килотонн дейтерия или дейтерида лития.
2) Смысл что-либо такое городить, если ПН всё равно не переживёт перелёта на скорости ~0.1C и превратится в пучок космических лучей из-за эрозии средой.
3) Самая несерьёзная проблема. Реальный КПД производства луча не соответствует заявленным 80%. Получается где-то от 5 до 50%.

[alex_semenov]

Я формулу приводил. Приведу ещё раз.

Здесь также есть Т1 и Т2, взятые из формулы цикла Карно.

Да, я понял. Это КПД цикла Брайтона.
Но каким боком она к вашей аргументации?
Не вижу!

Заметьте, не вы берёте и определяете своим хотением Т1 (холодильник), а турбина определяет её своей конструкцией.

Вот откуда вы эту чушь берете - я и пытаюсь ПОНЯТЬ!
КАК турбина определяет (то есть запрещает мне) назначить ТЕМПЕРАТУРУ чего либо своей конструкцией?
Покажите пожалуйста на моем примере!
Где и ЧЕМ, ЧТО мне турбина запрещает?
Вы можете ВНЯТНО сказать?

Я готов даже пойти навстречу вам.
Может вы считаете, что нельзя получить такую степень повышения давления  как мне надо?
Я взял нужный мне КПД  0.816, взял адиабату гелия 1.66 и вычислил степень повышения давления:



Для гелия получил 70,1
Для идеального газа (1.67)  -68
Для сухого воздуха (1.37)  - 527
Практически то же для водорода.
Может здесь собака ваших сомнений  зарыта?
И?
Даже если в одной турбине нельзя сделать такую степень повышения давления в 70 (возможно это многовато), то что мешает мне ее разбить на два контура со степенью повышения каждый поменьше?
Давление  ведь -  производное. Основа- разность температур!

Вы не сможете использовать гелий.

Вы мне ЗАПРЕЩАЕТЕ это сделать?!!

[Андрей Курилов]

за бортом 4К)

Такое бывает только где-нибудь в войдах. В Галактике же температура фона находится в пределах от 15 до 30 К, в зависимости от конкретного места.

[Инопланетянин]

Вы не сможете использовать гелий.

Никак не могу найти сколько его в Койпере. Что, действительно так мало?

[Андрей Курилов]

Я взял нужный мне КПД  0.816, взял адиабату гелия 1.66 и вычислил степень повышения давления:

Для какой температуры вы взяли эту адиабату и почему?

Даже если в одной турбине нельзя сделать такую степень повышения давления в 70 (возможно это многовато), то что мешает мне ее разбить на два контура со степенью повышения каждый поменьше?

Каждый контур надо считать отдельно. Ибо контуры умножением их кол-ва не повышают КПД волшебным образом. Об этом я уже говорил.

Давление  ведь -  производное. Основа- разность температур!

Работу совершает именно давление. Переходя от температуры к давлению вы приближаете ваши формулы к реальности, хотя такой КПД всё равно ещё слишком идеален.

Вы мне ЗАПРЕЩАЕТЕ это сделать?!!

Физика гелия запрещает. Почитайте, почему же гелий не используется на АЭС/ТЭЦ в качестве рабочего тела.

Покажите пожалуйста на моем примере!

Да показывал уже. Если ваша турбина имеет реальный КПД 65% вместо желаемых 81,6%, то вы получите больше паразитного тепла на холодильнике/радиаторе. Только и всего.

[Андрей Курилов]

Никак не могу найти сколько его в Койпере. Что, действительно так мало?

Исчезающе малые количества.

[alex_semenov]

Прорезюмирую проблемы КВС-планетоида, пока не потонуло всё.
1) Самая сложная проблема, на мой взгляд. Инерциальное удержание килотонн дейтерия или дейтерида лития.

Мы за это еще не брались двумя руками. Так что не кричите гоп, пока не перепрыгнули.

2) Смысл что-либо такое городить, если ПН всё равно не переживёт перелёта на скорости ~0.1C и превратится в пучок космических лучей из-за эрозии средой.

Это тоже пока для нас совершенно левая проблема.
Наша задача - запустить аппарат. А как он там выжевет? Дожить до этого бы!
И говорить СЕЙЧАС о таких проблемах - извените - вести себя некрасиво.
Валить в кучу все пудрят - это демагогический прием спора.

3) Самая несерьёзная проблема. Реальный КПД производства луча не соответствует заявленным 80%. Получается где-то от 5 до 50%.

Вот. Это сейчас корень зла.
И тут вы допускаете ЯВНУЮ профонацию. Я не говорил что в луч превратиться 80%. Вернитесь и посмотрите. Я говорил что в электричество превратиться 80% тепла. А в луч превратится 64% (если лазер даст 80%).
То ест вы перевираете мои слова. Зачем?
Или вы не следите за сутью спора?
Нельзя так разбрасываться деталями, коль у нас с вами пошла такая глубокая дискуссия.
Вы действительно хотите разобраться в вопросе или вам любой ценой надо быть правым?
Я сейчас не уверен в своей правоте.
Вашими стараниями.
Но я просто не могу ПОНЯТЬ откуда могут взяться какие-то дополнительные барьеры?
То что я понял я признал.

Фазовые переходы (это легко устранимо)
Неидеальная адиабата (это серьезней! Намного! Если я хочу потерять лишь 1% от идеала)
То есть, да, моя идея приблизиться к идеальному КПД на грани…
Я уже понял что только гелий меня может спасти.
Но я не понимаю ваших ЦИФР!!!
Откуда эти упорные 50%? Половина вам, половина нам?
Где ЛОГИКА их происхождения?
Когда вы спросили про парус - я вам все расписал и показал. Хочу эти ваши 0.5 получить так же!

[Андрей Курилов]

Мы за это еще не брались двумя руками. Так что не кричите гоп, пока не перепрыгнули.

ОК, я подожду пока что.

Это тоже пока для нас совершенно левая проблема.
Наша задача - запустить аппарат. А как он там выжевет? Дожить до этого бы!

А давайте запустим звездолёт с собаками на борту. - А зачем? - А чтобы было!

Я уже много раз говорил - если есть уже навскидку критические места, способные похоронить идею, то в первую очередь надо браться за них. Чтобы не тратить время зря и не хоронить уже на стадии НИОКР.

[Андрей Курилов]

Откуда эти упорные 50%? Половина вам, половина нам?
Где ЛОГИКА их происхождения?
Когда вы спросили про парус - я вам все расписал и показал. Хочу эти ваши 0.5 получить так же!

Так я же рассчёт дважды приводил. Для 2-3 контурного случая.

Я уже понял что только гелий меня может спасти.

Только вот с благородными газами в койпере напряжёнка. Я бы на вашем месте рассчитывал только на водород и азот. Утверждаете гелий или аргон? Будьте добры, приведите необходимую массу и способ доставки в койпер. Для гелия ещё надо учесть утечки - оный любит даже сквозь молекулярные и кристаллические решётки просачиваться (не уверен, но водород, по-моему тоже). Ещё проблема с благородными газами - они есть только в серьёзных гравиямах. Посему реалистично рассчитывать пока что только на молекулярный азот.

[Проходящий Кот]

.....
2) Смысл что-либо такое городить, если ПН всё равно не переживёт перелёта на скорости ~0.1C и превратится в пучок космических лучей из-за эрозии средой.
......

Согласно Корзникова
http://go2starss.narod.ru/pub/E009_RMP.html
0.9 м титановой брони на 1 световой год при 0.1С
Но это тупая броня, а если её сделать умную?

[alex_semenov]

Для какой температуры вы взяли эту адиабату и почему?

Для 20 С.
Будете цепляться и выковыривать из носа новые мелкие траблы?
Ну начинайте!
Чем ближе газ к идеальному, тем меньше его адиабата зависит от температуры.
Адиабата идеального одноатомного газа вообще не зависит от температуры.
Поэтому не вижу тут большой погрешности.

Каждый контур надо считать отдельно. Ибо контуры умножением их кол-ва не повышают КПД волшебным образом. Об этом я уже говорил.

То есть вы опять НИЧЕГО не считаете. Просто демагогически топите вопрос в неясностях? Но откуда же вам так ясно что больше 50% нельзя?

Работу совершает именно давление. Переходя от температуры к давлению вы приближаете ваши формулы к реальности, хотя такой КПД всё равно ещё слишком идеален.

То есть степень сжатия 70 не выглядит фантастикой? Уже хорошо!
Так выяснится, что нужное мне кпд я и одним контуром могу получить!

Вы мне ЗАПРЕЩАЕТЕ это сделать?!!

Физика гелия запрещает. Почитайте, почему же гелий не используется на АЭС/ТЭЦ в качестве рабочего тела.

Дайте ссылку. Почитаю. Хотя почему гелий не используют на Земля и так ясно. Будь он во всем идеальным теплоносителем - он невероятно дорог и летуч.
Но в космосе - другие резоны и цены. 

Да показывал уже. Если ваша турбина имеет реальный КПД 65% вместо желаемых 81,6%, то вы получите больше паразитного тепла на холодильнике/радиаторе. Только и всего.

Откуда взялся это "реальный" КПД? Турбину конструируют под конкретный цикл. Если экономически выгодней сливать за борт 70% и переводить в ток лишь 30% то так турбину и сконструируют! Повышать тепловой КПД контура очень дорогое удовольствие здесь на Земле. Но это не значит, что теоретически невозможно добиться нужного КПД!

Да показывал уже

Покажите еще. Или дайте ссылку где показывали. Я попробую внимательно всмотреться (ну нужно же понять где кого на чем заклинило?).

[alex_semenov]

Только вот с благородными газами в койпере напряжёнка. Я бы на вашем месте рассчитывал только на водород и азот. Утверждаете гелий или аргон?

Давайте пока про это ЗАБУДЕМ! А?
Потому что ТАК споря - вы выглядите как мелочный демагог.
Ну какая СЕЙЧАС разница?
Я, например, вижу что у меня где-то крупная дыра в физической картине мира. И я бы хотел первым делом ее залатать.
А вам, я смотрю - дыры и дырочки - пофик! Главное закидать всякой мелочью оппонента?
Нет?
Давайте тогда разбитаться с предельным КПД для реальной машины. Вы так и не показали ОТКУДА он берется.

[Андрей Курилов]

Нет?

Нет просто разница между нашими КПД (48 или 64 %) на выходе будет не принципиальна. Есть куда более принципиальные проблемы, которые я перечислил.

[alex_semenov]

Я уже много раз говорил - если есть уже навскидку критические места, способные похоронить идею, то в первую очередь надо браться за них. Чтобы не тратить время зря и не хоронить уже на стадии НИОКР.

Я оцениваю их критичность на глаз и не думаю что они критичны. Мне сейчас важна гравицапа. А конкретно важен вопрос: что мешает реальной тепловой машине быть от идеальной на 1-2% хуже?
До сих пор я считал что НИЧЕГО. И вот вы мутите воду. Судя по тому как вы ВЕЗДЕ мутите - вам лиш бы мутить.
А у меня мирровозрение целостное, хрупкое. Оно страдает!

[alex_semenov]

Нет просто разница между нашими КПД (48 или 64 %) на выходе будет не принципиальна. Есть куда более принципиальные проблемы, которые я перечислил.

То есть отстаивать свой  якобы термодинамический барьер в 50% не станете?

[Андрей Курилов]

То есть степень сжатия 70 не выглядит фантастикой? Уже хорошо!

Я этого не говорил. Согласно педии, обычно газовые турбины имеют степень сжатия 11-16. 70 таки выглядит фантастикой.

[Андрей Курилов]

А конкретно важен вопрос: что мешает реальной тепловой машине быть от идеальной на 1-2% хуже?

Любой рассчёт приведёт к идеальной тепловой машине. Хороший рассчёт КПД даст результат, мало отличный от идеального. А если брать с потолка пару температур и не вникая каким же магическим образом энергия будет извлекаться, то такой рассчёт будет очень далёк от реального.

[alex_semenov]

Вы не сможете использовать гелий.

Никак не могу найти сколько его в Койпере. Что, действительно так мало?

Вообще у благородных газов адиабата не хуже и даже лучше.
Тут есть табличка.
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D0%BA%D0%B0%D0%B7%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C_%D0%B0%D0%B4%D0%B8%D0%B0%D0%B1%D0%B0%D1%82%D1%8B
Оказывается для идеальной тепловой машины подойдет даже ртуть!
Сюда же ксенон, криптон, неон.... У них всех адиабата почти как у идеального одноатомного газа.
Водород был бы идиальным, если бы не собирался в "гантельки"-моелколы по два атома.