第二百七十三章 迭代核聚变发电技术
在地面为是否派航天员前往木卫三犹豫时
此刻在木卫三上的王猛也在为核聚变之后的事情而苦恼,
在经过数十个小时的努力后,
建造可控核聚变发电站的设备也终于收集完成了,
极为庞大的热电式可控核聚变电站,
在王猛建造枪的打印下,屹立在了木卫三的蓝绿色的冰雪世界中,
让本就看起来有些魔幻的星球,有了一些格外的变化。
然而看着这个依旧是烧着开水,且发电效率与裂变核电站没有多少区别的可控核聚变电站,
王猛并没有所少欣喜,
“花神星,初代机的数据收集了所少,需要多久才能迭代新发电技术?”
“正在计算数据!”
“内部聚变反应监测中!”
“氢元素离子态稳定!”
“温度数据收集中……”
“氦元素已产生!”
“焓效率计算中……”
“热中子轰击保束材料破损数据收集中,当前收集度为81%”
“聚变反应激发带电粒子流,对磁约束破坏数据收集中,当前收集度为32%”
……
随着一大串数据的报告完,
王猛终于听到了他最为关心的那个问题:
“按照当前数据收集程度,预计在87小时后,可完成数据收集,
并进行下一此迭代过程!”
“87小时!不到四天的时间?”
“这么快?”
花神星如此快的便能进行下一次技术迭代,远超他的意料,
“花神星下次迭代的技术是什么?”
“预计将会是光电效应!”
听到这个技术,王猛忍不住皱了一下眉头,
虽然对于核聚变技术来说,
特种材料下的光电效应技术发电效率,可以超过烧开水的热电式核聚变,
但无论是烧开水,还是用包围恒星的方式,利用光电效应建立小型的戴森球,
他总觉得这样的方式,与可控核聚变技术的并不匹配,
“除了这两种方法,还有更为先进的办法吗?”
“有的!等离子体磁流发电技术!”
听到这个技术,王猛有些发懵:
“这是个什么技术?”
“当导电流体沿垂直于磁场方向运动时,
在磁场和导电流体运动的正交方向上产生感应电场,
将流体的动能转化为电能,便被称为磁流体发电!”
听到这个解释王猛眼中一亮:
“这个技术看起来很适合可控核聚变发电,你一开始怎么没有提起来!”
“确实很适合,但根据地面提供的资料,这项技术目前处于实验阶段,
且在实验的两种次磁流体发电方式中
霍尔盘式磁流体发电机在核聚变中的应用性更高,
目前最新进展为,
拿沙马歇尔航天中心与鞠躬国长岗大学研共同研发的,
核反应1800k条下件下,以氦氙混合气体为工质的闭环盘式磁流体发电机。”
“等等k是个什么单位?”
被王猛打断的花神星,毫无情绪的解释着这个常识性的问题:
“k又称开尔文,是以绝对温度为零点的温度表示方式,
与华国常用的摄氏度换算极为简单,只需用度加减便可,
而与合众鹰国常用的华氏度进行换算……”
“好了,不需要合众鹰国,继续刚才的磁流体,既然已经进行了实验,那还有什么问题?”
“问题很多!”
“首先是发电量效率的问题:
如果是以氦氙为等离子体,磁流工质的情况下,
当盘式发电机的净发电功率达到1mw,则质量功率比可下降到3kgkw;
当净发电量超过3mw,则质量功率比可降到2kgkw以下,
但这是在混合工质的条件下,
如果要应用在聚变环境中,需要保持反应的纯度,
当前我们的核聚变技术只能从,氢气聚变到氦,
因此只能以氦作为磁流体的工作介质,进行发电。
“氢不行吗?”
“数据库中没有任何关于用氢为工质的磁流体发电数据!”
“因此需要试验机提供数据!”
“此外,考虑到氢在聚变反应中会失去电子,因此最为适合的是氦元素!”
“氦!”听到这个元素王猛思索一下,
这个条件似乎并不难,
氢元素聚变的产物便是元素周期表第二位的氦,
“既然如此,我们现在不是正好可以用氦元素吗?”
然而,花神星接下来的话却打破了他设想:
“蓝星上的研究人也想到了这个问题,
一开始便是用纯氦进行研究,
但就算采用最先进的预电离的方法,提高盘式发电通道入口气体电离度,
可根据二维数值模拟结果表明,
当入口气体预电离度达到时,在磁场强度为4t、负载为3Ω的条件,
焓提取率为仅为%,等熵效率为%,
预电离花费为热输入功率的2%。
当边界层附近的电离度大于主流区时,
由于洛伦兹力的作用增强,导致边界层的充分发展,
会使发电效率下降,
其发电量甚至无法超越普通的柴油发电机!”
前面那一堆数据,王猛听不懂,
但花神星最后这一句却让他心中一惊:
“发电效率竟然如此之低!”
废了这么大的力气,最后只发出这么一点电,想一想便觉得无语,
不过想想也对如果磁流体发电技术,真的已经是完善的状态,
恐怕蓝星上早已大规模使用,
但这项技术,又的确适合可控核聚变技术的发电。
“如果要完善磁流体发电技术,要多长的时间?”
听到这个问题,
已经接近量子计算机的花神星,竟然,在过了数十秒后,
才给出了自己的答案:
“根据当前的数据,
在不改变其他条件的情况下,
以氦为工质进行模拟验证,得出稳定的等离子磁流体核聚变发电机大致为1到3年的时间!”
“1到3年!”
听到花神星这样说,王猛暗自松了一口气,
只要不给他搞出几十年的研究时间,他都能接受,
而且现在还只是初代机器提供的数据,便只需一到三年的时间,
等他将蒸汽,光电两项技术迭代完成,
在新数据的支持下,
将会大大缩短迭代到磁流体技术的时间。
“这么看来核聚变能源技术问题,如今已经走上了正轨,
现在只需慢慢实验,”
等八十七个小时候二代机完成建造后,他也可以离开木卫三了,
但想到飞离木卫三,
另一个困扰他的难题在他的脑海中浮现:
“能源问题,已经有了眉目!”
“可飞船的动力呢?”
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此刻在木卫三上的王猛也在为核聚变之后的事情而苦恼,
在经过数十个小时的努力后,
建造可控核聚变发电站的设备也终于收集完成了,
极为庞大的热电式可控核聚变电站,
在王猛建造枪的打印下,屹立在了木卫三的蓝绿色的冰雪世界中,
让本就看起来有些魔幻的星球,有了一些格外的变化。
然而看着这个依旧是烧着开水,且发电效率与裂变核电站没有多少区别的可控核聚变电站,
王猛并没有所少欣喜,
“花神星,初代机的数据收集了所少,需要多久才能迭代新发电技术?”
“正在计算数据!”
“内部聚变反应监测中!”
“氢元素离子态稳定!”
“温度数据收集中……”
“氦元素已产生!”
“焓效率计算中……”
“热中子轰击保束材料破损数据收集中,当前收集度为81%”
“聚变反应激发带电粒子流,对磁约束破坏数据收集中,当前收集度为32%”
……
随着一大串数据的报告完,
王猛终于听到了他最为关心的那个问题:
“按照当前数据收集程度,预计在87小时后,可完成数据收集,
并进行下一此迭代过程!”
“87小时!不到四天的时间?”
“这么快?”
花神星如此快的便能进行下一次技术迭代,远超他的意料,
“花神星下次迭代的技术是什么?”
“预计将会是光电效应!”
听到这个技术,王猛忍不住皱了一下眉头,
虽然对于核聚变技术来说,
特种材料下的光电效应技术发电效率,可以超过烧开水的热电式核聚变,
但无论是烧开水,还是用包围恒星的方式,利用光电效应建立小型的戴森球,
他总觉得这样的方式,与可控核聚变技术的并不匹配,
“除了这两种方法,还有更为先进的办法吗?”
“有的!等离子体磁流发电技术!”
听到这个技术,王猛有些发懵:
“这是个什么技术?”
“当导电流体沿垂直于磁场方向运动时,
在磁场和导电流体运动的正交方向上产生感应电场,
将流体的动能转化为电能,便被称为磁流体发电!”
听到这个解释王猛眼中一亮:
“这个技术看起来很适合可控核聚变发电,你一开始怎么没有提起来!”
“确实很适合,但根据地面提供的资料,这项技术目前处于实验阶段,
且在实验的两种次磁流体发电方式中
霍尔盘式磁流体发电机在核聚变中的应用性更高,
目前最新进展为,
拿沙马歇尔航天中心与鞠躬国长岗大学研共同研发的,
核反应1800k条下件下,以氦氙混合气体为工质的闭环盘式磁流体发电机。”
“等等k是个什么单位?”
被王猛打断的花神星,毫无情绪的解释着这个常识性的问题:
“k又称开尔文,是以绝对温度为零点的温度表示方式,
与华国常用的摄氏度换算极为简单,只需用度加减便可,
而与合众鹰国常用的华氏度进行换算……”
“好了,不需要合众鹰国,继续刚才的磁流体,既然已经进行了实验,那还有什么问题?”
“问题很多!”
“首先是发电量效率的问题:
如果是以氦氙为等离子体,磁流工质的情况下,
当盘式发电机的净发电功率达到1mw,则质量功率比可下降到3kgkw;
当净发电量超过3mw,则质量功率比可降到2kgkw以下,
但这是在混合工质的条件下,
如果要应用在聚变环境中,需要保持反应的纯度,
当前我们的核聚变技术只能从,氢气聚变到氦,
因此只能以氦作为磁流体的工作介质,进行发电。
“氢不行吗?”
“数据库中没有任何关于用氢为工质的磁流体发电数据!”
“因此需要试验机提供数据!”
“此外,考虑到氢在聚变反应中会失去电子,因此最为适合的是氦元素!”
“氦!”听到这个元素王猛思索一下,
这个条件似乎并不难,
氢元素聚变的产物便是元素周期表第二位的氦,
“既然如此,我们现在不是正好可以用氦元素吗?”
然而,花神星接下来的话却打破了他设想:
“蓝星上的研究人也想到了这个问题,
一开始便是用纯氦进行研究,
但就算采用最先进的预电离的方法,提高盘式发电通道入口气体电离度,
可根据二维数值模拟结果表明,
当入口气体预电离度达到时,在磁场强度为4t、负载为3Ω的条件,
焓提取率为仅为%,等熵效率为%,
预电离花费为热输入功率的2%。
当边界层附近的电离度大于主流区时,
由于洛伦兹力的作用增强,导致边界层的充分发展,
会使发电效率下降,
其发电量甚至无法超越普通的柴油发电机!”
前面那一堆数据,王猛听不懂,
但花神星最后这一句却让他心中一惊:
“发电效率竟然如此之低!”
废了这么大的力气,最后只发出这么一点电,想一想便觉得无语,
不过想想也对如果磁流体发电技术,真的已经是完善的状态,
恐怕蓝星上早已大规模使用,
但这项技术,又的确适合可控核聚变技术的发电。
“如果要完善磁流体发电技术,要多长的时间?”
听到这个问题,
已经接近量子计算机的花神星,竟然,在过了数十秒后,
才给出了自己的答案:
“根据当前的数据,
在不改变其他条件的情况下,
以氦为工质进行模拟验证,得出稳定的等离子磁流体核聚变发电机大致为1到3年的时间!”
“1到3年!”
听到花神星这样说,王猛暗自松了一口气,
只要不给他搞出几十年的研究时间,他都能接受,
而且现在还只是初代机器提供的数据,便只需一到三年的时间,
等他将蒸汽,光电两项技术迭代完成,
在新数据的支持下,
将会大大缩短迭代到磁流体技术的时间。
“这么看来核聚变能源技术问题,如今已经走上了正轨,
现在只需慢慢实验,”
等八十七个小时候二代机完成建造后,他也可以离开木卫三了,
但想到飞离木卫三,
另一个困扰他的难题在他的脑海中浮现:
“能源问题,已经有了眉目!”
“可飞船的动力呢?”
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