RU2452073C1 - Heat source for magnetohydrodynamic generator (versions) - Google Patents
Heat source for magnetohydrodynamic generator (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2452073C1 RU2452073C1 RU2011105828/07A RU2011105828A RU2452073C1 RU 2452073 C1 RU2452073 C1 RU 2452073C1 RU 2011105828/07 A RU2011105828/07 A RU 2011105828/07A RU 2011105828 A RU2011105828 A RU 2011105828A RU 2452073 C1 RU2452073 C1 RU 2452073C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- heat source
- heat
- gas
- outlet
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к источникам тепла, а именно к источникам тепла, обеспечивающим нагрев газа для использования его в магнитогидродинамическом генераторе (МГД-генераторе).The invention relates to heat sources, and in particular to heat sources, providing gas heating for use in a magnetohydrodynamic generator (MHD generator).
Известно использование в качестве источника тепла, обеспечивающего нагрев газа, используемого в МГД-генераторе СВЧ-источника (патент РФ №2110131).It is known to use as a heat source for heating the gas used in the MHD generator a microwave source (RF patent No. 2110131).
Недостатком такого источника тепла является его сложность, а также недостаточная эффективность.The disadvantage of such a heat source is its complexity, as well as lack of efficiency.
Технический результат, достигаемый заявляемым изобретением, - упрощение конструкции источника тепла для МГД-генератора, повышение его эффективности.The technical result achieved by the claimed invention is to simplify the design of the heat source for the MHD generator, increasing its efficiency.
Технический результат достигается тем, что по первому варианту источник тепла для магнитогидродинамического генератора содержит камеру из теплоизолирующего материала с входным и выходным отверстиями, внутри камеры на расстоянии от ее внутренней поверхности размещен химический источник тепла, содержащий полый корпус из теплопроводного материала, нагрев которого происходит при выделении тепла в результате химической реакции в полости корпуса, корпус источника тепла снабжен патрубком, выходящим через входное отверстие камеры, внутренние полости корпуса химического источника тепла и камеры изолированы друг от друга, между камерой и корпусом химического источника тепла расположен с зазором относительно них газопроницаемый нагревательный экран, поглощающий тепловое излучение, а между нагревательным экраном и камерой расположен с зазором относительно них газопроницаемый тепловой экран, отражающий тепловое излучение, выходное отверстие камеры снабжено патрубком, выходящим во внутреннюю полость камеры и отделяющим полость камеры, образованную между нагревательным экраном и внутренней поверхностью камеры, от выходного отверстия, камера, корпус химического источника тепла и патрубки корпуса источника тепла и выходного отверстия камеры выполнены из газонепроницаемого материала, входное отверстие камеры расположено с возможностью обеспечения подачи газа в пространство между камерой и корпусом химического источника тепла с патрубком, выходное отверстие камеры предназначено для сообщения со входом канала МГД-генератора.The technical result is achieved by the fact that according to the first embodiment, the heat source for the magnetohydrodynamic generator comprises a chamber of heat insulating material with inlet and outlet openings, a chemical heat source is placed inside the chamber at a distance from its inner surface, containing a hollow body of heat-conducting material, which is heated when heat as a result of a chemical reaction in the cavity of the housing, the housing of the heat source is equipped with a nozzle exiting through the inlet of the chamber, inside the cavity of the casing of the chemical heat source and the chamber are isolated from each other, between the chamber and the casing of the chemical heat source there is a gap relative to them a gas-permeable heating screen that absorbs thermal radiation, and between the heating screen and the camera there is a gap relative to them a gas-permeable heat screen that reflects the heat radiation, the outlet of the chamber is equipped with a nozzle extending into the inner cavity of the chamber and separating the chamber cavity formed between the heating the screen and the inner surface of the chamber, from the outlet, the chamber, the body of the chemical heat source and the nozzles of the body of the heat source and the outlet of the chamber are made of gas-tight material, the inlet of the chamber is arranged to provide gas into the space between the chamber and the body of the chemical heat source with the nozzle , the camera outlet is intended for communication with the input of the channel of the MHD generator.
Целесообразно, чтобы внутренняя поверхность камеры была выполнена или покрыта теплоотражающим материалом.It is advisable that the inner surface of the chamber was made or covered with heat-reflecting material.
Целесообразно, чтобы входное отверстие камеры было снабжено патрубком, через который проходит патрубок корпуса источника тепла.It is advisable that the inlet of the chamber was equipped with a pipe through which the pipe of the heat source body passes.
Целесообразно, чтобы патрубок входного отверстия камеры был выполнен из теплоизолирующего материала.It is advisable that the pipe inlet of the chamber was made of heat-insulating material.
Целесообразно, чтобы патрубок корпуса источника тепла был выполнен из теплопроводного материала.It is advisable that the nozzle of the housing of the heat source was made of heat-conducting material.
Целесообразно, чтобы патрубок выходного отверстия камеры был выполнен из теплоизолирующего материала.It is advisable that the pipe outlet of the chamber was made of heat insulating material.
В источнике тепла по первому варианту нагревательный и тепловой экраны с одной стороны плотно контактируют с патрубком корпуса источника тепла, а с другой стороны плотно контактируют с патрубком выходного отверстия камеры.In the heat source according to the first embodiment, the heating and heat shields on one side are in close contact with the nozzle of the heat source housing, and on the other hand, are in tight contact with the nozzle of the chamber outlet.
По второму варианту источник тепла для магнитогидродинамического генератора содержит камеру из теплоизолирующего материала с входным и выходным отверстиями, внутри камеры на расстоянии от ее внутренней поверхности размещено твердое ядерное топливо, выполненное газопроницаемым, в полости между камерой и твердым ядерным топливом расположен на расстоянии от них газопроницаемый замедлитель нейтронов, а между камерой и замедлителем нейтронов на расстоянии от них расположен газопроницаемый тепловой экран, отражающий тепловое излучение, выходное отверстие камеры снабжено патрубком, выходящим во внутреннюю полость камеры и отделяющим полость камеры, образованную между твердым ядерным топливом и внутренней поверхностью камеры, от выходного отверстия, камера и патрубок выходного отверстия камеры выполнены из газонепроницаемого материала, входное отверстие камеры предназначено для подачи газа во внутреннюю полость камеры в пространство между внутренней поверхностью камеры и твердым ядерным топливом, выходное отверстие камеры предназначено для сообщения со входом канала МГД-генератора.According to the second variant, the heat source for the magnetohydrodynamic generator contains a chamber of heat insulating material with inlet and outlet openings, solid nuclear fuel made gas permeable inside the chamber at a distance from its inner surface, and a gas permeable moderator located in the cavity between the chamber and solid nuclear fuel neutrons, and between the chamber and the neutron moderator at a distance from them is a gas-permeable thermal screen that reflects thermal radiation, the outlet of the chamber is provided with a nozzle extending into the inner cavity of the chamber and separating the chamber cavity formed between the solid nuclear fuel and the inner surface of the chamber from the outlet, the chamber and the nozzle of the outlet of the chamber are made of gas-tight material, the inlet of the chamber is designed to supply gas to the inner chamber cavity into the space between the inner surface of the chamber and solid nuclear fuel, the outlet of the chamber is intended for communication with the input of the channel ala MHD generator.
Целесообразно, чтобы внутренняя поверхность камеры была выполнена или покрыта теплоотражающим материалом.It is advisable that the inner surface of the chamber was made or covered with heat-reflecting material.
Целесообразно, чтобы патрубок выходного отверстия камеры был выполнен из теплоизолирующего материала.It is advisable that the pipe outlet of the chamber was made of heat insulating material.
Целесообразно снабдить источник тепла внешней защитной оболочкой, окружающей камеру.It is advisable to provide the heat source with an external protective shell surrounding the chamber.
В источнике тепла по второму варианту патрубок выходного отверстия камеры выходит к твердому ядерному топливу, плотно контактируя с ним для обеспечения поступления в патрубок газа, прошедшего через твердое ядерное топливо, замедлитель и тепловой экран плотно контактируют с патрубком выходного отверстия камеры.In the heat source according to the second embodiment, the outlet pipe of the chamber exits to the solid nuclear fuel, tightly contacting it to ensure that the gas passing through the solid nuclear fuel enters the nozzle, the moderator and the heat shield are tightly in contact with the outlet pipe of the chamber.
Согласно первому варианту изобретения тепло создается в результате химической реакции, происходящей внутри корпуса химического источника тепла. Исходными компонентами для создания химической реакции, идущей с выделением тепла, могут быть использованы, например: в качестве горючего - метан, водород или другие углеводороды, а в качестве окислителя - кислород или обогащенный им воздух. Вид химических веществ, реакции между которыми идут с выделением тепла, не имеет принципиального значения для изобретения. Главное, чтобы в результате этих химических реакций был нагрет до необходимой температуры корпус химического источника тепла. Тепло от нагретого корпуса должно быть передано газу, подаваемому во внутреннюю полость камеры. Свойством газа является выбор пути движения - по пути наименьшего сопротивления. Если подать газ в полость камеры (т.е. фактически в полость между камерой и корпусом химического источника тепла), в этом случае газ, двигаясь в этой полости по направлению от входного к выходному отверстию камеры, пройдет вдоль корпуса химического источника тепла, нагреется и выйдет через выходное отверстие камеры в канал МГД-генератора. Однако при этом нагрев газа будет неэффективным и неравномерным, т.к. больше прогреются слои газа, расположенные ближе к корпусу химического источника тепла. Для обеспечения эффективного нагрева газа предусмотрено следующее. Выходное отверстие камеры снабжено патрубком, выходящим во внутреннюю полость камеры. Корпус химического источника тепла также снабжен патрубком, выходящим через входное отверстие камеры. При этом патрубок выходного отверстия камеры не доходит до корпуса химического источника тепла, а расположен от него с зазором (т.е. на расстоянии). Газопроницаемый нагревательный экран, поглощающий тепловое излучение, и тепловой экран, отражающий тепловое излучение, поступающее через нагревательный экран от источника тепла, расположены в полости между корпусом химического источника тепла и камерой, они с одной стороны плотно контактируют (прилегают) с патрубком корпуса источника тепла, а с другой стороны плотно контактируют (прилегают) к стенкам патрубка выходного отверстия камеры. Патрубок корпуса источника тепла выполнен из теплопроводного тугоплавкого материала, а патрубок выходного отверстия камеры выполнен из теплоизолирующего тугоплавкого материала. Оба патрубка выполнены газонепроницаемыми. Рабочий газ МГД-генератора подается во внутреннюю полость камеры в пространство между камерой и корпусом химического источника тепла с патрубком, далее газ двигается в этой полости до выходного отверстия камеры. В этом месте газ упирается в газонепроницаемые стенки патрубка и не может выйти через стенки патрубка в канал МГД-генератора. Газ накапливается в полости между камерой и корпусом химического источника тепла и проходит через газопроницаемые тепловой и нагревательный экраны по направлению к корпусу химического источника тепла, контактно нагревается и выходит через зазор между патрубком выходного отверстия камеры и корпусом химического источника тепла в патрубок выходного отверстия камеры и далее - в канал МГД-генератора. Целесообразно снабдить патрубком, выполненным из теплоизолирующего материала, также входное отверстие камеры. В этом случае газ будет поступать во внутреннюю полость камеры по полости, образованной между патрубком входного отверстия камеры и патрубком корпуса источника тепла, выполненного из теплопроводного материала. Двигаясь между вышеуказанными патрубками, газ начинает нагреваться и поступает в камеру уже предварительно нагретым, что повысит эффективность нагрева газа в полости камеры. Газопроницаемость теплового и нагревательного экранов может быть обеспечена разными способами, например выполнять их с отверстиями, расположенными по всей площади экранов, или из пористого материала. Функция нагревательного экрана - поглощать тепловое излучение, идущее от корпуса химического источника тепла, и нагревать газ при его прохождении через экраны. Функция теплового экрана - сохранять тепловое излучение во внутренней полости камеры. Для уменьшения потерь тепла внутренняя поверхность камеры должна быть выполнена из теплоотражающего материала. В этом случае тепло будет возвращаться в полость камеры и дополнительно нагревать газ, а также уменьшатся тепловые потери от внешних стенок камеры. Нагревательный экран может быть выполнен, например, из графита. Тепловой экран может быть выполнен, например, из вольфрама, тантала, молибдена, циркония и других тугоплавких материалов.According to a first embodiment of the invention, heat is generated as a result of a chemical reaction that takes place inside the body of a chemical heat source. The starting components for creating a chemical reaction involving heat evolution can be used, for example: methane, hydrogen or other hydrocarbons as fuel, and oxygen or air enriched with it as an oxidizing agent. The type of chemicals the reactions between which produce heat does not matter to the invention. The main thing is that as a result of these chemical reactions, the body of the chemical heat source is heated to the required temperature. The heat from the heated case must be transferred to the gas supplied to the internal cavity of the chamber. The property of gas is the choice of the path of movement - the path of least resistance. If gas is supplied to the cavity of the chamber (i.e., actually to the cavity between the chamber and the body of the chemical heat source), in this case, the gas moving in this cavity in the direction from the inlet to the outlet of the chamber will pass along the body of the chemical heat source, will heat up and will exit through the camera outlet to the channel of the MHD generator. However, the heating of the gas will be inefficient and uneven, because layers of gas closer to the body of the chemical heat source will warm up more. To ensure effective heating of the gas, the following is provided. The outlet of the chamber is equipped with a nozzle extending into the inner cavity of the chamber. The housing of the chemical heat source is also equipped with a nozzle exiting through the inlet of the chamber. In this case, the outlet pipe of the chamber does not reach the body of the chemical heat source, but is located from it with a gap (i.e., at a distance). A gas-permeable heat shield absorbing heat radiation and a heat shield reflecting heat radiation entering through the heat shield from the heat source are located in the cavity between the body of the chemical heat source and the chamber, on the one hand they are in close contact (adjacent) with the nozzle of the heat source body, and on the other hand tightly contact (adjoin) to the walls of the outlet pipe of the chamber. The nozzle of the heat source body is made of heat-conducting refractory material, and the outlet pipe of the chamber outlet is made of heat-insulating refractory material. Both nozzles are gas tight. The working gas of the MHD generator is fed into the inner cavity of the chamber into the space between the chamber and the body of the chemical heat source with a pipe, then the gas moves in this cavity to the outlet of the chamber. At this point, the gas abuts against the gas tight walls of the pipe and cannot exit through the pipe walls into the channel of the MHD generator. Gas accumulates in the cavity between the chamber and the body of the chemical heat source and passes through the gas-permeable heat and heating screens towards the body of the chemical heat source, is contact heated and exits through the gap between the outlet pipe of the chamber and the body of the chemical heat source into the outlet pipe of the chamber, and then - to the channel of the MHD generator. It is advisable to provide a pipe made of insulating material, also the inlet of the chamber. In this case, the gas will enter the inner cavity of the chamber through the cavity formed between the nozzle of the inlet of the chamber and the nozzle of the housing of the heat source made of heat-conducting material. Moving between the above nozzles, the gas begins to heat up and enters the chamber already preheated, which will increase the efficiency of heating the gas in the chamber cavity. The gas permeability of the heat and heating screens can be provided in different ways, for example, to make them with holes located over the entire area of the screens, or from a porous material. The function of the heating screen is to absorb thermal radiation coming from the body of the chemical heat source, and to heat the gas as it passes through the screens. The function of the heat shield is to store thermal radiation in the internal cavity of the chamber. To reduce heat loss, the inner surface of the chamber should be made of heat-reflecting material. In this case, the heat will return to the chamber cavity and additionally heat the gas, and the heat loss from the outer walls of the chamber will also decrease. The heating screen may be made, for example, of graphite. The heat shield can be made, for example, of tungsten, tantalum, molybdenum, zirconium and other refractory materials.
По второму варианту источником тепла является твердое ядерное топливо. Замедлитель нейтронов, расположенный в полости между камерой и твердым ядерным топливом с зазором относительно них, окружает ядерное топливо. Между внутренней поверхностью камеры и замедлителем расположен тепловой экран, отражающий тепловое излучение, выделяемое ядерным топливом. Камера выполнена с входным и выходным отверстиями, при этом выходное отверстие снабжено патрубком, выходящим во внутреннюю полость камеры. Для того чтобы обеспечить максимальный теплоотвод выделяемого ядерным топливом тепла и максимальный нагрев им рабочего газа необходимо, чтобы газ проходил не только по наружной поверхности топлива, но и проходил через топливо, в заявляемой конструкции источника тепла предусмотрено следующее. Твердое ядерное топливо выполнено газопроницаемым (например, выполнено со сквозными отверстиями, или из шаров, цилиндров и т.п.топливных элементов, образующих газопроницаемый объем) (Д.Белл, С.Глесстон «Теория ядерных реакторов». - М.: Атомиздат, 1974 г., стр.454-456). Торцы теплового экрана и замедлителя плотно контактируют с патрубком выходного отверстия камеры, камера и патрубок выходного отверстия камеры выполнены из газонепроницаемого материала. Таким образом газ, поступающий через входное отверстие камеры, попадает в полость между внутренней поверхностью камеры и твердым ядерным топливом и двигается по направлению к выходному отверстию камеры. У выходного отверстия камеры газ упирается в газонепроницаемые стенки патрубка и не имеет возможности выйти из полости камеры через ее выходное отверстие. Газ накапливается в полости камеры и, постепенно проходя через тепловой экран, замедлитель и твердое ядерное топливо (являющиеся газопроницаемыми), нагревается и выходит через патрубок в выходное отверстие камеры - в канал МГД-генератора. Функция теплового экрана - сохранять тепло во внутренней полости камеры, уменьшить потери тепла. С целью уменьшения тепловых потерь от нагретого рабочего газа, который поступает в канал МГД-генератора, целесообразно в качестве материала патрубка выходного отверстия камеры использовать теплоизолирующий материал. Для уменьшения потерь тепла внутренняя поверхность камеры должна быть покрыта теплоотражающим материалом, а стенки камеры должны быть выполнены из теплоизолирующего материала. В этом случае тепловое излучение будет возвращаться в полость камеры и дополнительно нагревать газ, а также уменьшаются тепловые потери от внешних стенок камеры. Тепловой экран может быть выполнен из вольфрама, тантала, молибдена, циркония. Твердое ядерное топливо может быть выполнено из оксида урана или карбида урана. В конструкции источника тепла по второму варианту могут быть предусмотрены дополнительные газопроницаемые нагревательные экраны, расположенные между замедлителем нейтронов и твердым ядерным топливом. В этом случае нагревательные экраны будут поглощать тепловое излучение, исходящее от ядерного топлива, и контактно передавать тепло проходящему через них газу.In the second embodiment, the heat source is solid nuclear fuel. A neutron moderator, located in the cavity between the chamber and the solid nuclear fuel with a gap relative to them, surrounds the nuclear fuel. Between the inner surface of the chamber and the moderator there is a heat shield reflecting the thermal radiation emitted by nuclear fuel. The camera is made with inlet and outlet openings, while the outlet is provided with a nozzle extending into the internal cavity of the chamber. In order to ensure maximum heat dissipation of the heat generated by nuclear fuel and maximum heating of the working gas, it is necessary that the gas passes not only along the outer surface of the fuel, but also passes through the fuel, in the inventive design of the heat source provides the following. Solid nuclear fuel is made gas permeable (for example, made with through holes, or from balls, cylinders and the like of fuel elements forming a gas permeable volume) (D. Bell, S. Glesston, “Theory of Nuclear Reactors.” - M .: Atomizdat, 1974, pp. 454-456). The ends of the heat shield and moderator are in close contact with the outlet pipe of the chamber, the chamber and the outlet pipe of the chamber are made of gas-tight material. Thus, the gas entering through the inlet of the chamber enters the cavity between the inner surface of the chamber and solid nuclear fuel and moves towards the outlet of the chamber. At the outlet of the chamber, the gas abuts against the gas-tight walls of the nozzle and is not able to exit the chamber cavity through its outlet. Gas accumulates in the chamber cavity and, gradually passing through the heat shield, the moderator and solid nuclear fuel (which are gas permeable), heats up and exits through the pipe into the chamber outlet - into the channel of the MHD generator. The function of the heat shield is to retain heat in the inner cavity of the chamber, to reduce heat loss. In order to reduce heat loss from the heated working gas, which enters the channel of the MHD generator, it is advisable to use heat-insulating material as the material of the outlet pipe of the chamber. To reduce heat loss, the inner surface of the chamber should be covered with heat-reflecting material, and the walls of the chamber should be made of heat-insulating material. In this case, the thermal radiation will return to the chamber cavity and additionally heat the gas, and heat losses from the outer walls of the chamber will also be reduced. The heat shield can be made of tungsten, tantalum, molybdenum, zirconium. Solid nuclear fuel may be made of uranium oxide or uranium carbide. In the design of the heat source according to the second embodiment, additional gas-permeable heating screens located between the neutron moderator and solid nuclear fuel can be provided. In this case, the heating screens will absorb the thermal radiation emanating from the nuclear fuel and contactly transfer heat to the gas passing through them.
В реальной конструкции источника тепла по второму варианту должно быть предусмотрено также наличие регулирующих стержней. Однако, поскольку наличие регулирующих стержней не влияет на сущность заявляемого решения, в формуле изобретения они не указаны.In the actual design of the heat source according to the second embodiment, the presence of control rods should also be provided. However, since the presence of control rods does not affect the essence of the proposed solution, they are not indicated in the claims.
Для уменьшения поступления ядерного излучения в окружающую среду может быть предусмотрена внешняя защита (оболочка), окружающая камеру и выполненная, например, из бетона.To reduce the influx of nuclear radiation into the environment, an external protection (shell) surrounding the chamber and made, for example, of concrete, can be provided.
Источник тепла по обоим вариантам позволяет обеспечить максимальный нагрев газа. Конструкция источника тепла позволяет встроить его непосредственно в МГД-генератора и тем самым уменьшить потери тепла, возникающие при движении нагретого рабочего газа к каналу МГД-генератора, и снизить габаритные размеры генератора. Поэтому в заявляемом источнике тепла максимально снижены потери тепла.The heat source in both options allows for maximum gas heating. The design of the heat source allows you to integrate it directly into the MHD generator and thereby reduce the heat loss that occurs when the heated working gas moves to the channel of the MHD generator and reduce the overall dimensions of the generator. Therefore, in the inventive heat source, heat losses are minimized.
Заявляемый источник тепла поясняется чертежами.The inventive heat source is illustrated by drawings.
На фиг.1 изображен заявляемый источник тепла с химическим источником тепла.Figure 1 shows the inventive heat source with a chemical heat source.
На фиг.2 изображен заявляемый источник тепла с твердым ядерным топливом.Figure 2 shows the inventive heat source with solid nuclear fuel.
Источник тепла на фиг.1 содержит камеру 1 из теплоизолирующего материала. Камера 1 выполнена с входным 2 и выходным 3 отверстиями. В полости камеры 1 расположен химический источник тепла, содержащий корпус 4, снабженный патрубком 5. Корпус 4 и патрубок 5 выполнены из теплопроводного материала. Внутри корпуса 4 тепло создается за счет химической реакции окисления, например реакции горения метана: CH4+2O2→CO2+2H2O. При этом корпус 4 нагревается, а отработанные рабочие газы выходят через патрубок 5. Между корпусом 4 и камерой 1 расположены нагревательные экраны 6, поглощающие тепловое излучение, исходящее от источника тепла. Между камерой 1 и экранами 6 расположены тепловые экраны 7, отражающие тепловое излучение, исходящее от источника тепла и экранов 6. Отраженное от экранов 7 тепловое излучение способствует еще большему нагреву экранов 6 и тем самым большему нагреву газа. Экраны 6 выполнены из графита (возможно выполнение из других материалов). Экраны 7 выполнены из вольфрама. В корпус 4 подается метан (или другое углеводородное топливо, водород и т.п.) и кислород (или обогащенный кислородом воздух), которые вступают в химическую реакцию с выделением тепла. Выходное отверстие 3 снабжено патрубком 8, выходящим во внутреннюю полость камеры 1. Патрубок 8 выполнен из теплоизолирующего материала и является газонепроницаемым. Между патрубком 8 и корпусом 4 имеется зазор 9. Торцы экранов 6 и 7 плотно контактируют с одной стороны с патрубком 5, а с другой стороны - с патрубком 8. Плотный контакт означает, что между контактирующими элементами образовано герметичное соединение, через которое не может просочиться газ.The heat source in figure 1 contains a chamber 1 of insulating material. The camera 1 is made with
Источник тепла по первому варианту (фиг.1) работает следующим образом. Газ поступает через входное отверстие 2 в полость камеры 1 и двигается по направлению к патрубку 8. Далее, поскольку газ не может двигаться через стенки патрубка 8, выполненные из газонепроницаемого материала, газ накапливается в полости камеры 1. Экраны 6 нагреваются тепловым излучением, исходящим от корпуса 1. Для предотвращения потерь тепла внутренняя поверхность камеры 1 покрыта отражающим тепловое излучение материалом, а сама камера выполнена из теплоизолирующего материала. Также для предотвращения потерь тепла предназначены тепловые экраны 7, отражающие тепловое излучение, исходящее от экранов 6 в обратном направлении и тем самым способствующие большему нагреву экранов 6. Накопленный в полости камеры 1 газ проходит через газопроницаемые экраны 7 и 6, нагреваясь при этом, поступает в зазор 9 между патрубком 8 и корпусом 5, выходит через отверстие 3, сообщенное с каналом МГД-генератора (на фиг.1 не показан).The heat source according to the first embodiment (figure 1) works as follows. The gas enters through the
Источник тепла на фиг.2 содержит камеру 1 с теплоизолирующими внутренними стенками. Камера 1 выполнена с входным 2 и выходным 3 отверстиями. В полости камеры 1 расположено твердое ядерное топливо 10, выполненное газопроницаемым. Между топливом 10 и камерой 1 расположены нагревательные экраны 6, поглощающие тепловое излучение, исходящее от топлива 10. Между камерой 1 и экранами 6 расположены тепловые экраны 7, отражающие тепловое излучение, поступающее от топлива 10, экранов 6 и замедлителя нейтронов 11, расположенного между экранами 6 и 7. Экраны 6 и 7, а также замедлитель 11 выполнены газопроницаемыми. Материал замедлителя 11 - например, графит. Отраженное от экранов 7 тепло способствует еще большему нагреву замедлителя 11 и экрана 6 и тем самым способствует большему нагреву газа. Экраны 6 выполнены из графита. Экраны 7 выполнены, например, из вольфрама. Топливо 10 представляет собой оксид урана. Выходное отверстие 3 снабжено патрубком 8, выходящим во внутреннюю полость камеры 1. Патрубок 8 выполнен из теплоизолирующего материала и является газонепроницаемым. Патрубок 8 выходит к топливу 10, плотно контактируя с ним. Торцы экранов 6 и 7, замедлителя 11 упираются в стенки патрубка 8, плотно контактируя с ним. Плотный контакт означает, что между контактирующими элементами отсутствуют щели, через которые может просочиться газ. Т.е. газ не может поступить в патрубок 8 не пройдя через экраны 7 и 6 и топливо 10. Источник тепла по второму варианту снабжен регулирующим стержнем 12.The heat source in figure 2 contains a chamber 1 with heat-insulating inner walls. The camera 1 is made with
Источник тепла по второму варианту (фиг.2) работает следующим образом. Газ поступает через входное отверстие 2 в полость камеры 1 и двигается по направлению к патрубку 8. Далее, поскольку газ не может двигаться через стенки патрубка 8, выполненные из газонепроницаемого материала, газ накапливается в полости камеры 1. Экраны 6 нагреваются тепловым излучением, исходящим от нагретого ядерного топлива 10. Для предотвращения потерь тепла камера выполнена из теплоизолирующего материала, а ее внутренняя поверхность покрыта теплоотражающим материалом. Также для предотвращения потерь тепла предназначены тепловые экраны 7, отражающие тепловое излучение, исходящее от нагретого замедлителя 11 и экранов 6 в обратном направлении и тем самым способствующее большему нагреву экранов 6 и замедлителя 11. Накопленный в полости камеры 1 рабочий газ начинает проходить через газопроницаемые замедлители 11, экраны 6 и 7, через газопроницаемое топливо 10, контактно нагреваясь при этом, поступает в полость патрубка 8 и выходит через отверстие 3, сообщенное с каналом МГД-генератора (на фиг.2 не показан).The heat source according to the second embodiment (figure 2) works as follows. The gas enters through the
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011105828/07A RU2452073C1 (en) | 2011-02-16 | 2011-02-16 | Heat source for magnetohydrodynamic generator (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011105828/07A RU2452073C1 (en) | 2011-02-16 | 2011-02-16 | Heat source for magnetohydrodynamic generator (versions) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2452073C1 true RU2452073C1 (en) | 2012-05-27 |
Family
ID=46231811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011105828/07A RU2452073C1 (en) | 2011-02-16 | 2011-02-16 | Heat source for magnetohydrodynamic generator (versions) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2452073C1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3980907A (en) * | 1974-01-16 | 1976-09-14 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for generating electricity magneto hydrodynamically |
| US4381462A (en) * | 1974-01-30 | 1983-04-26 | Reinhart Radebold | Conversion of available energy |
| SU1752163A3 (en) * | 1990-05-08 | 1994-01-15 | Институт высоких температур научного объединения "Ивтан" | Combined energy conversion method |
| RU2028712C1 (en) * | 1991-05-31 | 1995-02-09 | Яков Петрович Гохштейн | Channel of mhd generator |
| RU2110131C1 (en) * | 1996-08-06 | 1998-04-27 | Красноярский государственный технический университет | Magnetohydrodynamic method for closed-cycle heat-to-electricity conversion |
| EP1441434A3 (en) * | 2003-01-21 | 2006-01-11 | Hokkaido University | Stand-alone high efficiency magnetohydrodynamic power generation method and system |
-
2011
- 2011-02-16 RU RU2011105828/07A patent/RU2452073C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3980907A (en) * | 1974-01-16 | 1976-09-14 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for generating electricity magneto hydrodynamically |
| US4381462A (en) * | 1974-01-30 | 1983-04-26 | Reinhart Radebold | Conversion of available energy |
| SU1752163A3 (en) * | 1990-05-08 | 1994-01-15 | Институт высоких температур научного объединения "Ивтан" | Combined energy conversion method |
| RU2028712C1 (en) * | 1991-05-31 | 1995-02-09 | Яков Петрович Гохштейн | Channel of mhd generator |
| RU2110131C1 (en) * | 1996-08-06 | 1998-04-27 | Красноярский государственный технический университет | Magnetohydrodynamic method for closed-cycle heat-to-electricity conversion |
| EP1441434A3 (en) * | 2003-01-21 | 2006-01-11 | Hokkaido University | Stand-alone high efficiency magnetohydrodynamic power generation method and system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102567672B1 (en) | Improved CPS Fuel Reformer and SOCF System | |
| WO2014156013A1 (en) | Fuel reformer and fuel cell | |
| RU2358190C1 (en) | Hydrogen high-temperature steam generator with combined evaporation cooling of mixing chamber | |
| JP2017181445A (en) | Portable type nuclear reactor and reactor core thereof | |
| JP6611040B2 (en) | Fuel cell system | |
| JP5210999B2 (en) | Diesel engine exhaust treatment equipment | |
| JP2007091584A (en) | Fuel reforming apparatus | |
| RU2452073C1 (en) | Heat source for magnetohydrodynamic generator (versions) | |
| CA3159131A1 (en) | Thermal power reactor | |
| JP2015118843A (en) | Fuel cell system | |
| KR101454252B1 (en) | An autothermal reformer burner inside, a solid oxide fuel cell system including it and a method of reforming using it | |
| JP2010276564A (en) | 920k superheated steam boiling water reactor | |
| EP1570529B1 (en) | A micro-combustor system for the production of electrical energy | |
| EP3542036B1 (en) | Device for abatement of liquid, gaseous and/or solid pollutant substances of various kind, contained into the exhaust smokes, and process for treatment and abatement of such pollutant substances | |
| JP7374844B2 (en) | Nuclear reactors and reactor heat removal methods | |
| RU2510652C1 (en) | Nuclear reactor | |
| RU2599145C1 (en) | Recombiner and method for recombination of hydrogen or methane and oxygen in gas mixture | |
| US20140170038A1 (en) | Fuel reformer with thermal management | |
| US20130195736A1 (en) | Heat exchanger reformer | |
| KR101734295B1 (en) | Fuel reformer for submarine | |
| JP2016081825A (en) | Fuel battery device | |
| JP2015175506A (en) | Piping coating structure | |
| US20130195735A1 (en) | Heat exchanger reformer with thermal expansion management | |
| RU2370669C1 (en) | Nuclear rocket engine | |
| KR102382966B1 (en) | The thermal oxidizer and catalytic oxidizer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130217 |