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第33章 第一块铁板(第1/4页)

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    2月25日,正月十六,元首府会议室。

    在焦婷佳把资料分发给王奇渊、刘梓岩、张战和与朱震南的时候,一个约莫45岁的中年女性走上了讲台。

    戴丽萍教授,国内核动力领域的顶级专家。

    她还有很多头衔,国防科技大学核物理系教授,核动力设计院的的高级工程师,工程院研究员等等。

    被艾明艮找到之前,她是海军两个核反应堆项目的总设计师与总工程师。

    上台后,戴丽萍只做了简单介绍,因为由她介绍的内容,在焦婷佳准备的,分发给参会人员的资料中都有详细说明。

    年三十晚上,焦婷佳发现的是一种几乎理想的高温热电材料。

    虽然不是立项时希望找到的高温超导材料,但是高温热电材料也很有价值,同样是科学家努力寻找的“超级材料”。

    根据模拟演算的结果,这种由十多种元素构成的超晶格合金在1500摄氏度时,有几乎理想的热电物理特性。

    热电转换率接近百分之百!

    为此,焦婷佳按照“超导材料”的方式将其命名为“超热电材料”。

    这种材料有什么价值?

    将内能,也就是常说的热,直接转换为电能!

    接下来几天,焦婷佳在其他科研人员协助下,利用有限的实验验设备完成了第一次实验室制备。

    结果算不上理想,不过已经非常惊人了。

    实验室制备出来的热电材料,在1500摄氏度时的热电转换效率达到了75%。没能达到百分之百,主要是制备时不可避免的存在干扰,使材料的内部晶体结构不够完美,也就必然存在缺陷。

    至于工业制备产品会不会更好,现在还说不准。

    毕竟到底能够生产出什么样的 产品,还得看生产工艺。

    按照焦婷佳估计,以现有工艺,工业制备产品的热电转换效率在50%到65%之间。如果找到更好的生产工艺,也许能把转换效率提高到75%,甚至更高,不过以目前在实验室总结出来的生产工艺,能达到50%就非常理想了。就算从实际应用的角度出发,50%的热电转换效率已经远超其他发电手段。

    以往,最好的热电材料的转换效率还不到20%,而且能够工业制备的热电材料还要低得多。

    艾明艮首先想到在核动力领域的应用。

    为此,艾明艮找到戴丽萍教授,邀请她参加研究工作。

    其实,戴丽萍教授一直在为海军研制热电一体化反应堆,还得到军方高度重视,是最为重要的军事科研项目之一。

    只是,进展非常缓慢。

    问题就出在热电材料上。

    使用普通热电材料,热电一体化反应堆的功率密度太低,而且很难提高输出功率,别说用于舰艇,民用都没有多少价值。虽然军方不是很在乎成本,但是非常在乎动力系统的功率密度。

    受到转换效率限制,热电一体化反应堆还处于理论研究阶段。

    在此之前,海军一直把希望放在高温高压气冷反应堆上。

    按照戴丽萍的估计,用焦婷佳发现的新型热电材料,能把10兆瓦级小型热电一体化反应堆做到一个标准集装箱那么大,把质量控制在100吨以内,足以取代常规潜艇的柴油机与AIP系统。

    好处?

    那就太多了。

    就热电一体化反应堆本身来说,因为没有内部循环系统,所以运行时发出的噪声几乎为零。适当提高堆芯,也就是燃料棒的丰度,能让反应堆与潜艇同寿。同样因为不需要使用水之类的热交换介质,所以反应堆报废之后的处理工作更加简单,报废处理费用,以及对环境的污染都更小。

    当然,军方关心的只是反应堆的性能。

    对此,戴丽萍也在汇报资料中给出了明确结论。

    因为前期做了大量研究,所以短期内,研制与制造10兆瓦到50兆瓦的小型堆没多大的技术困难,几个月就能完成设计,然后制造第一座实验堆。只要前期实验没出现问题,年内就能进入生产阶段。

    按戴丽萍分析,因为已经用普通热电材料建了一座功率为50千瓦的小型堆,进行了数年的运行测试,所以实验堆通过军方验收的把握非常大。

    那么,10兆瓦到50兆瓦的小型堆能用来干嘛?

    绝对不止是取代常规潜艇的柴油机与AIP系统。

    戴丽萍着重提到了两点,即现有潜用核反应堆的转换效率,以及各国攻击核潜艇的推进功率。

    说到潜用核反应堆,当今全球最先进的得属“弗吉尼亚”级的S9G。堆芯功率为200兆瓦,最大轴推进功率52000马力,折合为38.2兆瓦,即S9G的综合转换效率,其实只有可怜的19.1%。

    38.2兆瓦的轴推进功率,让水下排水量接近8000吨的“弗吉尼亚”级获得了33节的最快速度。

    热电一体化反应堆不存在发电环节,也就没有该环节的能量损耗。

    配合平均效率达到80%的永磁电机,50兆瓦的热电一体化反应堆最高能提供40兆瓦的轴推进功率,最

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