他必须想办法将这些无法利用的热能处理了,不然核聚变发电系统的小型化,只能中看不中用。
特别是安装在机甲上面,这么大的热能,那些红外线监控设备一下子可以感应到。
在全息电脑里面输入关键字检索[热量、发电、再利用],很快一大堆资料跳了出来。
这些资料国内外的都有,是忠帮忙收集的内部资料库,这个资料库可以说是全世界最大的科研资料库了。
一番搜索之后,有不在少数的资料进入了黄豪杰视线之中。
其中[离子发动机][光子发动机][温差发电]被黄豪杰重点列出来。
离子发动机之所以被他重点关注,主要是因为离子发动机可以直接利用核聚变氦灰的,以及利用核聚变的光热加热惰性气体。
将氦等离子体和被加热的惰性气体等离子体喷出去,通过这种方式产生反作用力来推动。
而光子发动机,就是利用核聚变此时的光辐射,然后通过反射镜,将光子反射出去,这个方式和离子发动机大同小异。
离子发动机和光子发动机对于未来的宇宙飞船有非常大作用,而且在应用方面各有千秋。
离子发动机可以利用氦灰废气,但是光辐射需要二次转换;而光子发动机则只能利用光辐射,无法利用热量和氦灰废气。
而且无论是离子发动机,还是光子发动机,在大气层里面使用非常不适合,它们有一个先天性缺陷,推力相对于化学动力比较小,哪怕是上马了核聚变,依旧是难以掩盖它们的先天性缺陷。
光子发动机和离子发动机只适合在外太空之中,特别是远距离的外太空之中使用,因为它们的比冲超过1万,可以不断的加速将飞行速度推到非常高,化学动力难以达到的。
如果用现在青龙级飞船加满燃料,从蓝星同步轨道上出发去火星,加上引力弹弓,又计算好方位和时间(蓝星与火星最近约5500万公里),飞船可以达到每秒16公里左右。
在这个速度下,仍然需要将近40~42天左右的时间。
如果利用同步轨道质量投射器,或者月球质量投射器,可以将速度提升到每秒40公里左右,最快可以在15天达到火星。
如果是采用光子发动机或者离子发动机,在质量投射器加速下,然后继续使用发动机推进,估计最快可以在10天左右达到火星。
但是这些应用在外太空才适合,在大气层里面,那一点点推力带1吨质量飞行都够呛,更别说想利用离子发动机或者光子发动机上外太空了。
第四百零五章 温差发电
黄豪杰一篇篇的翻阅着关于离子发和光子发的资料,这些资料很多是理论上的论文,当然其中离子发方面的实际应用还是有不少的。
米粒家、太阳国、西洲联盟都有离子发的卫星或者探测器,特别是深空探测器方面,钚同位素电池配合离子发,才可以飞行几十年。
不然那些动辄飞行几十年的探测器,根本没有办法采用化学燃料发动机。
看了小半天,但是解决核聚变小型化的热量问题,有用的依旧是寥寥无几。
不过离子发和光子发还是非常有潜力的,黄豪杰向忠问道:
“我记得我们是不是有一个离子发动机研究所?”
[是的,离子发动机研究所在基隆市,所长是周博通,总工程师是三岛季。]
“周伯通?”黄豪杰好奇的抬起头来。
[╭(′? o ?′)╭?是博学多才的博。]
“额……”黄豪杰顿时一尬,连忙转移话题:
“将我实验室里面的5、6、7号小型反应炉送去离子发动机研究所,让他们研究核聚变的离子发动机,顺便连光子发动机的任务也给他们了。”
[好的。]
黄豪杰吩咐了这个事情之后,便将注意力集中在温差发电上面,温差发电是一种简单直接的发电技术。
无需复杂的设备装置,只要一种叫做“热电材料”的特殊材料,在其两端施加以温度差——比如,一端是27摄氏度凉水,另一端是100摄氏度的开水,这73摄氏度的温度差,就可以让这种材料发出一定功率的电能。
既然优点这么多、潜力巨大的发电技术,为什么很少听说有应用?
因为温差发电有一个致命的缺陷——效率太低。
现有最好的温差发电材料,其热效率只有常规火力发电厂的一半不到,比地热发电的效率还低(地热发电效率在6~18左右),这么低的热效率,那些资本家又不是傻叉,怎么会做这种亏本买卖。
不过黄豪杰在翻阅到一篇发表在 nature 上的论文时,发现这篇论文给了他给不少的启发。
这篇论文是由西洲联盟—奥地利维也纳工业大学 ernst bauer 教授领衔的研究团队发表的。
论文之中的数据显示,他们实现了温差发电材料的关键性能指标——热电优值系数(zt 值)的翻倍。
他们开发的热电材料具有高达 5 到 6 的热电优值系数,而之前最好的材料一般也只有大约 25 到 28。
黄豪杰顿时重点关注起来,让忠将这个团队关于热电材料的资料收集起来,不一会一大堆资料出现在他全息电脑里面。
温差发电要想提高热电效率,就必须要提高热电材料的 zt 值,只有zt值达到或者超过 4,这种技术才具有商用价值。然而,热电效应发现 100 多年过去了,科学家们连 3 都很难达到。
为什么热电材料的 zt 值这么难提高?这要从温差发电技术所依赖的物理原理——热电效应本身说起。
金属或者半导体的内部存在有一定数量的载流子(比如电子或者空穴),而这些载流子的密度会随着温度的变化而出现变化,如果物体的一端温度高,另一端温度低,就会在同一个物体中间出现不同的载流子密度。
只要可以维持物体两端的温差,就能使载流子持续扩散,从而形成稳定的电压,这便是温差发电的原理。
而温差发电的效率,取决于热电材料的三个重要的特性:
第一、塞贝克系数(材料在有温度差的情况下产生电动势的能力),塞贝克系数越高,相同的温差下产生的电动势就越高,意味着能够发出来的电就越多。
第二、电导率(材料的导电性),电导率越高,电子在材料内部就可以越容易地扩散。
第三、热导率(材料的导热系数),热导率越高,热量就可以更快速地从热端传递到冷端,从而让温差发电所依赖的温度差消失,电动势也就随之消失。
特别是安装在机甲上面,这么大的热能,那些红外线监控设备一下子可以感应到。
在全息电脑里面输入关键字检索[热量、发电、再利用],很快一大堆资料跳了出来。
这些资料国内外的都有,是忠帮忙收集的内部资料库,这个资料库可以说是全世界最大的科研资料库了。
一番搜索之后,有不在少数的资料进入了黄豪杰视线之中。
其中[离子发动机][光子发动机][温差发电]被黄豪杰重点列出来。
离子发动机之所以被他重点关注,主要是因为离子发动机可以直接利用核聚变氦灰的,以及利用核聚变的光热加热惰性气体。
将氦等离子体和被加热的惰性气体等离子体喷出去,通过这种方式产生反作用力来推动。
而光子发动机,就是利用核聚变此时的光辐射,然后通过反射镜,将光子反射出去,这个方式和离子发动机大同小异。
离子发动机和光子发动机对于未来的宇宙飞船有非常大作用,而且在应用方面各有千秋。
离子发动机可以利用氦灰废气,但是光辐射需要二次转换;而光子发动机则只能利用光辐射,无法利用热量和氦灰废气。
而且无论是离子发动机,还是光子发动机,在大气层里面使用非常不适合,它们有一个先天性缺陷,推力相对于化学动力比较小,哪怕是上马了核聚变,依旧是难以掩盖它们的先天性缺陷。
光子发动机和离子发动机只适合在外太空之中,特别是远距离的外太空之中使用,因为它们的比冲超过1万,可以不断的加速将飞行速度推到非常高,化学动力难以达到的。
如果用现在青龙级飞船加满燃料,从蓝星同步轨道上出发去火星,加上引力弹弓,又计算好方位和时间(蓝星与火星最近约5500万公里),飞船可以达到每秒16公里左右。
在这个速度下,仍然需要将近40~42天左右的时间。
如果利用同步轨道质量投射器,或者月球质量投射器,可以将速度提升到每秒40公里左右,最快可以在15天达到火星。
如果是采用光子发动机或者离子发动机,在质量投射器加速下,然后继续使用发动机推进,估计最快可以在10天左右达到火星。
但是这些应用在外太空才适合,在大气层里面,那一点点推力带1吨质量飞行都够呛,更别说想利用离子发动机或者光子发动机上外太空了。
第四百零五章 温差发电
黄豪杰一篇篇的翻阅着关于离子发和光子发的资料,这些资料很多是理论上的论文,当然其中离子发方面的实际应用还是有不少的。
米粒家、太阳国、西洲联盟都有离子发的卫星或者探测器,特别是深空探测器方面,钚同位素电池配合离子发,才可以飞行几十年。
不然那些动辄飞行几十年的探测器,根本没有办法采用化学燃料发动机。
看了小半天,但是解决核聚变小型化的热量问题,有用的依旧是寥寥无几。
不过离子发和光子发还是非常有潜力的,黄豪杰向忠问道:
“我记得我们是不是有一个离子发动机研究所?”
[是的,离子发动机研究所在基隆市,所长是周博通,总工程师是三岛季。]
“周伯通?”黄豪杰好奇的抬起头来。
[╭(′? o ?′)╭?是博学多才的博。]
“额……”黄豪杰顿时一尬,连忙转移话题:
“将我实验室里面的5、6、7号小型反应炉送去离子发动机研究所,让他们研究核聚变的离子发动机,顺便连光子发动机的任务也给他们了。”
[好的。]
黄豪杰吩咐了这个事情之后,便将注意力集中在温差发电上面,温差发电是一种简单直接的发电技术。
无需复杂的设备装置,只要一种叫做“热电材料”的特殊材料,在其两端施加以温度差——比如,一端是27摄氏度凉水,另一端是100摄氏度的开水,这73摄氏度的温度差,就可以让这种材料发出一定功率的电能。
既然优点这么多、潜力巨大的发电技术,为什么很少听说有应用?
因为温差发电有一个致命的缺陷——效率太低。
现有最好的温差发电材料,其热效率只有常规火力发电厂的一半不到,比地热发电的效率还低(地热发电效率在6~18左右),这么低的热效率,那些资本家又不是傻叉,怎么会做这种亏本买卖。
不过黄豪杰在翻阅到一篇发表在 nature 上的论文时,发现这篇论文给了他给不少的启发。
这篇论文是由西洲联盟—奥地利维也纳工业大学 ernst bauer 教授领衔的研究团队发表的。
论文之中的数据显示,他们实现了温差发电材料的关键性能指标——热电优值系数(zt 值)的翻倍。
他们开发的热电材料具有高达 5 到 6 的热电优值系数,而之前最好的材料一般也只有大约 25 到 28。
黄豪杰顿时重点关注起来,让忠将这个团队关于热电材料的资料收集起来,不一会一大堆资料出现在他全息电脑里面。
温差发电要想提高热电效率,就必须要提高热电材料的 zt 值,只有zt值达到或者超过 4,这种技术才具有商用价值。然而,热电效应发现 100 多年过去了,科学家们连 3 都很难达到。
为什么热电材料的 zt 值这么难提高?这要从温差发电技术所依赖的物理原理——热电效应本身说起。
金属或者半导体的内部存在有一定数量的载流子(比如电子或者空穴),而这些载流子的密度会随着温度的变化而出现变化,如果物体的一端温度高,另一端温度低,就会在同一个物体中间出现不同的载流子密度。
只要可以维持物体两端的温差,就能使载流子持续扩散,从而形成稳定的电压,这便是温差发电的原理。
而温差发电的效率,取决于热电材料的三个重要的特性:
第一、塞贝克系数(材料在有温度差的情况下产生电动势的能力),塞贝克系数越高,相同的温差下产生的电动势就越高,意味着能够发出来的电就越多。
第二、电导率(材料的导电性),电导率越高,电子在材料内部就可以越容易地扩散。
第三、热导率(材料的导热系数),热导率越高,热量就可以更快速地从热端传递到冷端,从而让温差发电所依赖的温度差消失,电动势也就随之消失。
