第四百章 磁流体与成本
金乌一号的测试试运行测试并没有结束,接下来将进行陆陆续续的测试。
3月5日的测试,出现了激光发电管道末端光辐射超标现象,以及DD注入、中子压榨、聚变释能、氦灰排出这些环节的小问题,还有各个环节之间的时间需要不停的调整。
张怀德看完这一次的试运行报告之后,向费安明和刘静观建议道:
“我有一个想法,我们可以在氦灰排出管道上面安装一个超导磁流体发电机,这样一来氦灰的热能利用效率将再一次提升。”
“超导磁流体发电机?”刘静观琢磨起来。
所谓的超导磁流体发动机,又叫超导等离子体发动机,对于这种东西,核电或者说发电领域的学者都知道。
不过磁流体发电机的热能利用效率非常低,大概只有10%左右,就算是采用银河科技特有的常温超导体线圈,发电效率估计是30%左右。
“怀德的想法非常不错,我认为可以一试,我们可以在原型机上面尝试。”费安明先开口说道。
刘静观也点了点头:“之前科学院的863计划之中,本来就有这个磁流体发电机项目的,我记得是严院士在研究这个方面的。”
“好像后来这个项目取消了,不过科学院在磁流体推进器上面,好像有一些一些研究成果,上一次他们还向中子星材料购买一批常温超导体。”费安明多少对于其中的内情比较了解。
张怀德继续说道:“我之所以建议增加超导磁流体发电机,那是因为磁流体发电机尽管效率没有蒸汽轮机发电效率高,但是磁流体发电机有一个非常好的优点。”
“你是说不干扰蒸汽轮机发电吧!”刘静观笑着说道。
张怀德也不卖关子了:“没有错,磁流体发电机和蒸汽轮机发电机是可以一起运行的,两者相互干扰非常小。”
“蒸汽轮机发电效率虽然理论上可以达到45%,但是目前在实际应用上面,一般是在40%左右,如果机况不好,甚至会下降到30~35%左右。”费安明顿了顿,又继续说道:
“如果可以加入超导磁流体发电机,那么整体热能利用率将是40%+30%=70%,70%的热能利用率,这个联合发电系统比我们激光发电系统还强大。”
“哈哈,太理想化了,我估计热利用率可以达到65%就非常了不起了。”刘静观笑着说道。
张怀德也跟着哈哈大笑起来:“哈哈,理想还是要有的,说不定咱们一努力就实现了。”
“李想最近正在头疼常温超导体的事情,你们就不要整天念叨他了。”刘静观调侃道。
三人一合计,决定拿那个原型机来尝试超导磁流体发电,至于磁流体发电机,对于他们而言不是难度,常温超导体隔壁秦岭X射线基地就有,其他零部件直接向相关厂商订购就可以了。
说到秦岭X射线基地,他们也在配合等离子体研究所的相关工作,因为金乌一号未来的发电量,有很大一部分就供应给秦岭X射线基地。
尽管铁银常温超导体经过了这么久的改进,使用寿命已经被提高到万小时左右,相当于15年左右。
但是铁银常温超导体的高能耗问题,依旧是难以改善,目前1吨的生产成本就是3270万火星币,其中电能成本大约是3100万火星币,占了总成本的95%左右。
如果金乌一号可以大规模供应廉价电能,目前秦岭X射线基地的电能,是银河财团的内部特供的,电价是火星币每千瓦时。
金乌一号的电能可以将电价调低10倍仍然有利可图,假设电价是火星币每千瓦时。
1吨铁银常温超导体的生产成本将下降为:电力成本310万+其他成本170万=总成本480万。
1吨480万,1公斤就是4800火星币。
这个还是电价下降10倍的前提,可是中子压榨法生产的电能,如果将利润点压低一些,可以下降50倍价格供应给秦岭X射线基地。
想想就知道成本下降到多么低,另外就是铁银这些原材料成本也要下降,因为太空采矿的时代要来了。
这就是中子星材料公司决定全力支持金乌计划的重要原因,廉价的电能,一定程度上就代表着廉价的生产成本。
不到一个星期,刘静观等人便造了一台超导磁流体发动机。
和第一台原型机的氦灰排出管道连接之后,刘静观就急匆匆的开始测试了。
尽管第一台中子压榨机非常简陋,但是金乌一号的中子压榨反应炉可以做的,它同样可以做到。
“测试开始。”刘静观向工作人员吩咐道。
10克DD核燃料被注入,依旧是压缩、聚变释能、排出氦灰。
氦灰排出口用打开,高温高压的氦等离子体迅速向真空管道冲过去。
“超导磁流体发电机发电。”
不仅仅超导磁流体发电机在迅速的发电,真空管道的冷却水也迅速的被加热蒸发。
事实上氦等离子体蕴含的能量不在少数,至少相当于DD核聚变反应释放的总能量10~12%左右。
按照之前刘静观他们的测算,DD核聚变反应的能量将被分割为四个部分:光辐射56%、热能27%、氦等离子体10~12%、其他无法利用部分5~7%。
本来这个氦等离子体就是属于无法利用部分,不过现在利用超导磁流体发电机,刘静观他们重新利用了这一部分能量。
刘静观看了看全息电脑上面的实时监控数据盘算起来,一会之后他得出了一个大概的数据,超导磁流体发电效率在28~33%左右。
对于这个数据,他还是比较满意的。
费安明打开控制室门走了进来,他看到正在沉思的刘静观:“在想什么?”
刘静观一愣:“哦?没有什么,就是超导磁流体发电机的效率问题。”
“效率是多少?”
“和我们预计的差不多,在28~33%左右波动。”
“蒸汽温度和压强是多少?”
“和我们之前测试的差不多,没有明显变化。”刘静观回道。
“看来超导磁流体发电机可以加入。”费安明看到结果之后说道。
“不仅仅如此,我认为应该给那27%左右的直接热能也充分利用起来。”刘静观说了自己的想法。
“你是说用这些直接热量来进行磁流体发电?”费安明对于这个提议琢磨起来,思考一会之后他才开口说道:
“如果要用直接热量来进行磁流体发电,那就必须加大外层的固体真空腔室,然后添加金属钠,利用金属钠形成高温高压的钠等离子体,这样会不会影响激光发电系统?”
“我们先超导模拟,然后用原型机测试多几次,如果可行我们再用到金乌一号上面。”刘静观说道。
“可以。”费安明点了点头。
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3月5日的测试,出现了激光发电管道末端光辐射超标现象,以及DD注入、中子压榨、聚变释能、氦灰排出这些环节的小问题,还有各个环节之间的时间需要不停的调整。
张怀德看完这一次的试运行报告之后,向费安明和刘静观建议道:
“我有一个想法,我们可以在氦灰排出管道上面安装一个超导磁流体发电机,这样一来氦灰的热能利用效率将再一次提升。”
“超导磁流体发电机?”刘静观琢磨起来。
所谓的超导磁流体发动机,又叫超导等离子体发动机,对于这种东西,核电或者说发电领域的学者都知道。
不过磁流体发电机的热能利用效率非常低,大概只有10%左右,就算是采用银河科技特有的常温超导体线圈,发电效率估计是30%左右。
“怀德的想法非常不错,我认为可以一试,我们可以在原型机上面尝试。”费安明先开口说道。
刘静观也点了点头:“之前科学院的863计划之中,本来就有这个磁流体发电机项目的,我记得是严院士在研究这个方面的。”
“好像后来这个项目取消了,不过科学院在磁流体推进器上面,好像有一些一些研究成果,上一次他们还向中子星材料购买一批常温超导体。”费安明多少对于其中的内情比较了解。
张怀德继续说道:“我之所以建议增加超导磁流体发电机,那是因为磁流体发电机尽管效率没有蒸汽轮机发电效率高,但是磁流体发电机有一个非常好的优点。”
“你是说不干扰蒸汽轮机发电吧!”刘静观笑着说道。
张怀德也不卖关子了:“没有错,磁流体发电机和蒸汽轮机发电机是可以一起运行的,两者相互干扰非常小。”
“蒸汽轮机发电效率虽然理论上可以达到45%,但是目前在实际应用上面,一般是在40%左右,如果机况不好,甚至会下降到30~35%左右。”费安明顿了顿,又继续说道:
“如果可以加入超导磁流体发电机,那么整体热能利用率将是40%+30%=70%,70%的热能利用率,这个联合发电系统比我们激光发电系统还强大。”
“哈哈,太理想化了,我估计热利用率可以达到65%就非常了不起了。”刘静观笑着说道。
张怀德也跟着哈哈大笑起来:“哈哈,理想还是要有的,说不定咱们一努力就实现了。”
“李想最近正在头疼常温超导体的事情,你们就不要整天念叨他了。”刘静观调侃道。
三人一合计,决定拿那个原型机来尝试超导磁流体发电,至于磁流体发电机,对于他们而言不是难度,常温超导体隔壁秦岭X射线基地就有,其他零部件直接向相关厂商订购就可以了。
说到秦岭X射线基地,他们也在配合等离子体研究所的相关工作,因为金乌一号未来的发电量,有很大一部分就供应给秦岭X射线基地。
尽管铁银常温超导体经过了这么久的改进,使用寿命已经被提高到万小时左右,相当于15年左右。
但是铁银常温超导体的高能耗问题,依旧是难以改善,目前1吨的生产成本就是3270万火星币,其中电能成本大约是3100万火星币,占了总成本的95%左右。
如果金乌一号可以大规模供应廉价电能,目前秦岭X射线基地的电能,是银河财团的内部特供的,电价是火星币每千瓦时。
金乌一号的电能可以将电价调低10倍仍然有利可图,假设电价是火星币每千瓦时。
1吨铁银常温超导体的生产成本将下降为:电力成本310万+其他成本170万=总成本480万。
1吨480万,1公斤就是4800火星币。
这个还是电价下降10倍的前提,可是中子压榨法生产的电能,如果将利润点压低一些,可以下降50倍价格供应给秦岭X射线基地。
想想就知道成本下降到多么低,另外就是铁银这些原材料成本也要下降,因为太空采矿的时代要来了。
这就是中子星材料公司决定全力支持金乌计划的重要原因,廉价的电能,一定程度上就代表着廉价的生产成本。
不到一个星期,刘静观等人便造了一台超导磁流体发动机。
和第一台原型机的氦灰排出管道连接之后,刘静观就急匆匆的开始测试了。
尽管第一台中子压榨机非常简陋,但是金乌一号的中子压榨反应炉可以做的,它同样可以做到。
“测试开始。”刘静观向工作人员吩咐道。
10克DD核燃料被注入,依旧是压缩、聚变释能、排出氦灰。
氦灰排出口用打开,高温高压的氦等离子体迅速向真空管道冲过去。
“超导磁流体发电机发电。”
不仅仅超导磁流体发电机在迅速的发电,真空管道的冷却水也迅速的被加热蒸发。
事实上氦等离子体蕴含的能量不在少数,至少相当于DD核聚变反应释放的总能量10~12%左右。
按照之前刘静观他们的测算,DD核聚变反应的能量将被分割为四个部分:光辐射56%、热能27%、氦等离子体10~12%、其他无法利用部分5~7%。
本来这个氦等离子体就是属于无法利用部分,不过现在利用超导磁流体发电机,刘静观他们重新利用了这一部分能量。
刘静观看了看全息电脑上面的实时监控数据盘算起来,一会之后他得出了一个大概的数据,超导磁流体发电效率在28~33%左右。
对于这个数据,他还是比较满意的。
费安明打开控制室门走了进来,他看到正在沉思的刘静观:“在想什么?”
刘静观一愣:“哦?没有什么,就是超导磁流体发电机的效率问题。”
“效率是多少?”
“和我们预计的差不多,在28~33%左右波动。”
“蒸汽温度和压强是多少?”
“和我们之前测试的差不多,没有明显变化。”刘静观回道。
“看来超导磁流体发电机可以加入。”费安明看到结果之后说道。
“不仅仅如此,我认为应该给那27%左右的直接热能也充分利用起来。”刘静观说了自己的想法。
“你是说用这些直接热量来进行磁流体发电?”费安明对于这个提议琢磨起来,思考一会之后他才开口说道:
“如果要用直接热量来进行磁流体发电,那就必须加大外层的固体真空腔室,然后添加金属钠,利用金属钠形成高温高压的钠等离子体,这样会不会影响激光发电系统?”
“我们先超导模拟,然后用原型机测试多几次,如果可行我们再用到金乌一号上面。”刘静观说道。
“可以。”费安明点了点头。
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