Получение к. п. д. порядка 10%Для получения к. п. д. порядка 10% (по отношению к выделяемой тепловой мощ-ности) необходима плотность теплового потока на эмиттер около 40—100 вт/(квадр. см). Этому условию удовлетворяет а-активный изотоп, имеющий плотность тепловой мощности 17 вт/г. Поясним схему изотопного термоэмиссионного генератора. Генератор состоит из двух основных конструкционных элементов — капсулы с изотопом и термоэмиссионного преобразователя. Поскольку температура в центре капсулы должна достигать примерно 2000° К, а актиний плавится при температуре 1800° К, то изотоп используется в составе окиси актиния, температура плавления которой 2600° К. Электрическая мощность генератора около 25 Вт, поэтому при к. п. д. 10% необходимо выделение 250 Вт тепловой энергии, для чего требуется около 20 г. Для увеличения коэффициента теплопроводности окиси и соответственного уменьшения температурного градиента по капсуле окись актиния располагается в вольфрамовой матрице, при этом коэффициент теплопроводности топлива достигает значения, равного 22% коэффициента теплопроводности чистого вольфрама. Диаметр цилиндрической капсулы 27 мм, а высота — 31 мм. Горючее в капсуле находится в виде частиц, покрытых окисью тория, способной уже при температуре 1000° К пропустить гелий, образующийся при распаде изотопа.В качестве материала эмиттера выбран сплав поликристаллического вольфрама с рением (26%), а в качестве материала коллектора — молибден. Отвод тепла с коллектора осуществляется с помощью тепловой трубки, соединенной с охлаждающими ребрами. Рабочее вещество тепловой трубки — натрий. Характеристики термоэмиссионного преобразователя: Рассмотрим зависимость полезной электрической мощности преобразователя от полезного напряжения для четырех различных температур коллектора при температуре эмиттера 1800° К. Вследствие потерь тепловой энергии эмиттером через конструкционные элементы генератора и в результате излучения с краев эмиттера полный к. п. д. генератора ниже к. п. д. ТЭП и составляет 70% значений к. п. д. ТЭП. Максимум к. п. д. не совпадает с максимумом электрической мощности, и оптимальный режим работы генератора находится между рабочими точками, соответствующими максимумам к. п. д. и электрической мощности. При использовании радиоактивного изотопа с большим периодом полураспада не возникает проблемы поддержания заданного температурного режима эмиттера в течение всего срока службы генератора. Однако если период полураспада сравним с ресурсом энергоустановки, то подобная проблема возникает. С одним из возможных способов решения этой проблемы можно познакомиться на примере 100-ваттного изотопного термоэмиссионного генератора (модуля), разрабатываемого для космоса по программе SNAP-13. Знаете ли вы, что с помощью контекстной рекламы Яндекс Директ у любого есть возможность зарабатывать в сети интернет на партнерских программах, даже не имея собственного сайта. Зная все секреты Яндекс Директ, можно использовать этот способ размещения рекламы максимально эффективно и выгодно. |
||
