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273.15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3kg/kw; 当净发电量超过3mw,则质量功率比可降到2kg/kw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0.000049时,在磁场强度为4t、负载为3Ω的条件, 焓提取率为仅为22.7%,等熵效率为54.8%, 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?”