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第二百七十三章 迭代核聚變發電技術

在地面為是否派航天員前往木衛三猶豫時

此刻在木衛三上的王猛也在為核聚變之後的事情而苦惱,

在經過數十個小時的努力後,

建造可控核聚變發電站的裝置也終於收集完成了,

極為龐大的熱電式可控核聚變電站,

在王猛建造槍的列印下,屹立在了木衛三的藍綠色的冰雪世界中,

讓本就看起來有些魔幻的星球,有了一些格外的變化。

然而看著這個依舊是燒著開水,且發電效率與裂變核電站沒有多少區別的可控核聚變電站,

王猛並沒有所少欣喜,

“花神星,初代機的資料收集了所少,需要多久才能迭代新發電技術?”

“正在計算資料!”

“內部聚變反應監測中!”

“氫元素離子態穩定!”

“溫度資料收集中……”

“氦元素已產生!”

“焓效率計算中……”

“熱中子轟擊保束材料破損資料收集中,當前收集度為81%”

“聚變反應激發帶電粒子流,對磁約束破壞資料收集中,當前收集度為32%”

……

隨著一大串資料的報告完,

王猛終於聽到了他最為關心的那個問題:

“按照當前資料收集程度,預計在87小時後,可完成資料收集,

並進行下一此迭代過程!”

“87小時!不到四天的時間?”

“這麼快?”

花神星如此快的便能進行下一次技術迭代,遠超他的意料,

“花神星下次迭代的技術是什麼?”

“預計將會是光電效應!”

聽到這個技術,王猛忍不住皺了一下眉頭,

雖然對於核聚變技術來說,

特種材料下的光電效應技術發電效率,可以超過燒開水的熱電式核聚變,

但無論是燒開水,還是用包圍恆星的方式,利用光電效應建立小型的戴森球,

他總覺得這樣的方式,與可控核聚變技術的並不匹配,

“除了這兩種方法,還有更為先進的辦法嗎?”

“有的!等離子體磁流發電技術!”

聽到這個技術,王猛有些發懵:

“這是個什麼技術?”

“當導電流體沿垂直於磁場方向運動時,

在磁場和導電流體運動的正交方向上產生感應電場,

將流體的動能轉化為電能,便被稱為磁流體發電!”

聽到這個解釋王猛眼中一亮:

“這個技術看起來很適合可控核聚變發電,你一開始怎麼沒有提起來!”

“確實很適合,但根據地面提供的資料,這項技術目前處於實驗階段,

且在實驗的兩種次磁流體發電方式中

霍爾盤式磁流體發電機在核聚變中的應用性更高,

目前最新進展為,

拿沙馬歇爾航天中心與鞠躬國長崗大學研共同研發的,

核反應1800K條下件下,以氦/氙混合氣體為工質的閉環盤式磁流體發電機。”

“等等K是個什麼單位?”

被王猛打斷的花神星,毫無情緒的解釋著這個常識性的問題:

“K又稱開爾文,是以絕對溫度為零點的溫度表示方式,

與華國常用的攝氏度換算極為簡單,只需用度加減273.15便可,

而與合眾鷹國常用的華氏度進行換算……”

“好了,不需要合眾鷹國,繼續剛才的磁流體,既然已經進行了實驗,那還有什麼問題?”

“問題很多!”

“首先是發電量效率的問題:谷

如果是以氦/氙為等離子體,磁流工質的情況下,

當盤式發電機的淨發電功率達到1 MW,則質量功率比可下降到3 kg/kW;

當淨發電量超過3 MW,則質量功率比可降到2 kg/kW 以下,

但這是在混合工質的條件下,

如果要應用在聚變環境中,需要保持反應的純度,

當前我們的核聚變技術只能從,氫氣聚變到氦,

因此只能以氦作為磁流體的工作介質,進行發電。

“氫不行嗎?”

“資料庫中沒有任何關於用氫為工質的磁流體發電資料!”

“因此需要試驗機提供數據!”

“此外,考慮到氫在聚變反應中會失去電子,因此最為適合的是氦元素!”

“氦!”聽到這個元素王猛思索一下,

這個條件似乎並不難,

氫元素聚變的產物便是元素週期表第二位的氦,

“既然如此,我們現在不是正好可以用氦元素嗎?”

然而,花神星接下來的話卻打破了他設想:

“藍星上的研究人也想到了這個問題,

一開始便是用純氦進行研究,

但就算採用最先進的預電離的方法,提高盤式發電通道入口氣體電離度,

可根據二維數值模擬結果表明,

當入口氣體預電離度達到0.000049時,在磁場強度為4 T、負載為3Ω的條件,

焓提取率為僅為22.7%,等熵效率為54.8%,

預電離花費為熱輸入功率的2%。

當邊界層附近的電離度大於主流區時,

由於洛倫茲力的作用增強,導致邊界層的充分發展,

會使發電效率下降,

其發電量甚至無法超越普通的柴油發電機!”

前面那一堆資料,王猛聽不懂,

但花神星最後這一句卻讓他心中一驚:

“發電效率竟然如此之低!”

廢了這麼大的力氣,最後只發出這麼一點電,想一想便覺得無語,

不過想想也對如果磁流體發電技術,真的已經是完善的狀態,

恐怕藍星上早已大規模使用,

但這項技術,又的確適合可控核聚變技術的發電。

“如果要完善磁流體發電技術,要多長的時間?”

聽到這個問題,

已經接近量子計算機的花神星,竟然,在過了數十秒後,

才給出了自己的答案:

“根據當前的資料,

在不改變其他條件的情況下,

以氦為工質進行模擬驗證,得出穩定的等離子磁流體核聚變發電機大致為1到3年的時間!”

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“1到3年!”

聽到花神星這樣說,王猛暗自松了一口氣,

只要不給他搞出幾十年的研究時間,他都能接受,

而且現在還只是初代機器提供的資料,便只需一到三年的時間,

等他將蒸汽,光電兩項技術迭代完成,

在新資料的支援下,

將會大大縮短迭代到磁流體技術的時間。

“這麼看來核聚變能源技術問題,如今已經走上了正軌,

現在只需慢慢實驗,”

等八十七個小時候二代機完成建造後,他也可以離開木衛三了,

但想到飛離木衛三,

另一個困擾他的難題在他的腦海中浮現:

“能源問題,已經有了眉目!”

“可飛船的動力呢?”