黑科技的大国航天

钍基熔盐堆在经历第一次试运行之后，开发速度远超大家的想象。

仅仅不到三周时间，就解决了第一次试运行之中遇到的各项问题。

“各系统准备完成，具备开始第二次试运行的条件。”

核裂变反应堆开始运行，裂变反应开始。

固态钍基熔盐温度开始升高，很快就达到了500度。

通过换热管交换热量，大量的水成为蒸汽，随后推动蒸汽轮机。

第二次试运行，并没有像第一次那样出现大量的问题。

但是出于安全等问题考虑，试运行最少还会进行数次。

才能够正式宣布这项技术成功。

“张所长，我们的研究取得了一点成果，您要不要来看看？”

负责发电装置研发的袁兵，在第二次试运行成功之后。

告诉张星扬一个好消息。

“哦？熔盐推动燃气轮机运行的方式你们找到了。”

张星扬饶有兴趣地放下手中的工作说道。

目前熔盐堆还是采用的传统蒸汽轮机发电。

也就是俗称的烧开水。

如果能够直接用气化后的高温熔盐推动燃气轮机，那么能量转化效率将会提高很高。

在这之前，袁兵他们虽然已经对燃气轮机展开了不少的研究。

但是汽化熔盐远不是他们之前用的燃气能比。

无论是腐蚀性还是核辐射，都需要对燃气轮机的核心部件进行专门的改造。

“还没有。”袁兵摇了摇头。

张星扬倒是没生气，“那是有什么好消息？”

袁兵一脸骄傲：“我们做出了一台实验性质的超临界二氧化碳发电机！”

超临界二氧化碳发电机！

张星扬听到这个名词，增添了一点兴致。

“国内这方面研究还比较少吧，你们是怎么做出来的？”

超临界二氧化碳发电，算是电力科技树之中比较冷门的存在。

主要是应用了超临界流体的独特性质。

超临界流体因为温度和压力都在气液转变临界点，因而出现了一系列特性。

比如，良好的流动、传热性能。

流动性好，让他在推动涡轮做功时传递动能更多。

传热性能优异，让它能够在换热环节的热效率更高。

“我们也是取了巧。”

在前往实验室的路上，袁兵向张星扬稍微解释了一下。

“超临界二氧化碳本身的性质、换热规律非常复杂，想要得到关键性的热力参数几乎是不可能的事情。”

超临界流体不同于常规液体或气体，在热力学变化过程中会偏离理想气体，特别是在近临界区和跨临界点时，热力参数呈非线性变化。

“按照一般思路，那就只能够通过不断调节负载的工作状况和负荷调节，来一点一点的摸索。”

“一开始我们也是这么做的，如果继续按照这条路走下去，可能还要花费数年的时间。”

“但是考虑到整体的研发时间，我们放弃了这种研究方式。”

张星扬饶有兴趣问道：“然后呢？”

对于不知晓的规律，总是需要大量的时间来摸索它的性能。

张星扬一点都不感到奇怪。

让他感到好奇的是，袁兵他们难道有办法跳过了大量摸索这个环节？

“其实我们也没有放弃摸索，只是更换了摸索的方式。”

袁兵一边走着，一边回忆他们当时的做法。

“我们编写了一款自动调节程序，能够通过实验反馈的结果自主对负载和工况进行调节。”

“这样我们就省去了做实验的时间，只需要对实验数据进行建模分析就可以了。”

张星扬竖起了自己的大拇指：“你们的方法真不错，值得学习。”

实际上，袁兵他们当时还是遇到了很多的困难。

首先自动控制实验条件的程序，就不是那么好编写的。

第一次实验的时候，甚至搞坏了他们的超临界流体试验台！

一个超临界流体试验台就价值上百万！

要不是研究经费充足，并且张星扬给与足够的信任。

说不定整个项目，都直接被终止了。

哪里还会让他们继续研究下去。

编写程序需要足够优秀的软件工程师，完成数据建模分析则是要足够强大的数学功底。

好在袁兵本人的数学功底这么多年工作之中一直都没有落下。

才能够在短时间内对天文数字一般的数据完成建模分析。

机器24小时不停进行测试，得到了海量的数据。

走进袁兵所属的实验室之内，数台大型装置有序地摆放在各处，

中间通过高强度管道连接。

“这也就是你们开发出来的超临界发电机？”

张星扬扫了一眼没太看明白运转过程。

只是看出来，这套装置有数台涡轮压气机，换热器，冷却器等装置。

想要真的弄懂，还是需要开发人员来讲解。

“我们是运用的闭式布雷顿循环。”

袁兵就着自己手边的设备开始了讲解。

闭式布雷顿循环系统是燃气轮机的主要运作方式。

气体在压气机中压缩，然后压缩后的气体进入燃气轮机燃烧室，在燃烧室之中加热。

加热后的高温燃气进入燃气透平膨胀做功。

推动发电机发电。

“超流体二氧化碳在经过第一道可变速涡轮驱动压气机之后，会经过回热器，然后再经过第二次压缩机压缩。”

“随后通过核反应堆的换热器加热，再经过汽轮机工作推动发电机发电。”

“在这之后的二氧化碳将会通过冷却器降温，再重新开始新一轮的循环。”

袁兵简单介绍了一下发电系统的原理。

随后略带感慨地说道：

“虽然结构设计比较简单，但是我们在这个过程之中可是遇到了不少的困难。”

张星扬理解地拍了拍他的肩膀：

“辛苦你们了！”

超临界流体发电技术，作为一项新兴技术。

在国际上都还没有任何人完成开发。

这就意味着，袁兵他们别说是抄作业。

就连这条路能不能走得通，都是一个未知数。

张星扬没给袁兵太多伤感的时间：

“超临界二氧化碳发电机，现如今的功率是多少？”

袁兵收回了自己的思绪说道：

“目前这台超临界二氧化碳发电机的功率是25MW。”

和反应堆的功率相比，发电机的功率不算很高。

一台体型还不到一个房间大小的钍基熔盐堆，功率就超过了它的十倍。

“它的热效率呢？”

张星扬好奇起另外一个问题。

超临界流体的热性能，比起传统的燃气，要超出一大截。

“最高情况下，能够达到百分之七十八。”

袁兵爆出一个能让别人瞠目结舌的数字。

不过张星扬还是捕捉到了其中的小细节，“正常运行状态下呢？”

燃气轮机最高也能够达到百分之六十以上的热效率。

但是正常来说还是维持在四十左右。

“正常情况下维持在百分之六十到百分之七十之间。”

袁兵说道：“这个数字是我们目前的数据，后续改进之后说不定还能够有所提升。”

作为一台实验性质的超临界二氧化碳发电机，能够做到这种程度已经不容易。

很多发明，并不是一开始就能够达到后来的效果。

最初的蒸汽机连从矿坑之中抽水都费劲。

最初的核反应堆也只能点亮一枚小小的灯泡。

“没有责怪你们的意思。”张星扬摆了摆手说道。

“下一次试运行，你们的超临界发电机要参加吗？”

实验性钍基熔盐堆，并不是只能够容纳一套蒸汽动力发电机。

换热器管道能够接入数套不同的系统。

所以再加一个超临界二氧化碳发电机，对反应堆没啥影响。

顶多是能够从液体熔盐那里转移更多的热量。

“这我有点拿不定主意。”

袁兵有些犹豫地说道。

在看向张星扬之后这才解释道：

“我主要是感觉目前的超临界二氧化碳发电机，还不够完善。”

“要是实验之中出现故障，那就太糟糕了。”

张星扬反问道：“超临界二氧化碳会有什么大问题吗？”

袁兵下意识地摇了摇头：“那倒不会，超临界流体是不会在常温常压环境下存在的。”

张星扬摊开自己的双手说道：“那不就得了，那你还害怕什么。”

超临界流体只有处于临界点的时候，才能够保持自身状态。

一旦这个条件不存在，那么超临界流体就要回到它的常态。

二氧化碳气体，在常温常压下是气体。

也就意味着，即使他们的发电机出现故障泄露。

也只是泄露一部分二氧化碳气体。

除了能够降低一些氧气浓度之外，不会有什么别的后果。

“那么就这么决定了，下一次反应堆试运行你们也要参加。”

张星扬说完之后，就准备离开。

既然该看的都看完了，此时不走更待何时！

然而却被袁兵拉住了自己的衣袖。

“还有什么事？”

袁兵扭捏了一下，才在张星扬的催促下说道：

“你说我们的超临界二氧化碳发电机有可能用在航母上吗？”

张星扬有些没料想到袁兵竟然这么在意这件事。

“有一定的可能，不过还是要看我们的反应堆开发进度，还有你们的发电机开发进度。”

袁兵一脸坚毅说道：“那我就是拼了这条老命，也要把合格的超临界二氧化碳发电机搞出来。”

作为经历过前几十年鹰酱航母压力的老军工。

袁兵比大多数人都清楚一艘核动力航母代表着什么。

祖国的万里海疆，不止是一艘常规动力航母能够守卫的过来。

必须要有数艘核动力航母组成的强大航母编队才能够守护。

第三次钍基熔盐反应堆试运行时间，仅仅和第二次相隔了一个星期时间。

第二次的运行状态，已经表明反应堆本身研发成功了。

剩下的就只有各方面的优化处理。

让它的各方面效率，能够有更进一步的提高。

所以，大多数人除了关注自己的工作内容之外。

将大部分的注意力，都放在了袁兵他们新开发出来的超临界二氧化碳发电机上。

大家实在是对这个据传说能够达到将近百分之八十热效率的发电机感到十分好奇。

在这之前，他们所使用的所谓高效率蒸汽轮机，热效率也才百分之三十多。

“苏姐，你觉得他们的发电机热效率真的能够有那么高吗？”

材料实验室的研究员，向苏晓打听道。

毕竟在材料实验室的众多人看来。

苏晓和他们所长的关系很近，说不定能够从所长那里知道更多的东西。

“应该吧。”苏晓略带冷淡地说道。

她确实是知道一些别人不知道的事情，比如在这之前张星扬曾经在袁兵他们实验室待过不短的时间。

所以这件事很大概率是真的。

如果是假的，张星扬早就辟谣了。

第三次钍基熔盐堆的试运行时间，要远远长于前两次。

第一次实验仅仅维持了一个小时，第二次试运行时间更长一些，达到了将近五个小时。

而第三次试运行的时间，将会是48小时！

“结果出来了！”

有擅长交际的，喘着粗气从实验室外跑进来说道。

“结果怎么样？”

“能够达到百分之八十吗？”

“有没有百分之六十？”

跑进来的助理研究员，喘了口气后说道：

“超了！超了！”

“真的假的？！”

“不会吧？”

身边的人都发出一阵阵的惊呼，基本上都觉得不可能。

在这之前，最为乐观的人认为能够有百分之六十就不错了。

“实验数据显示，它的热效率达到了百分之八十一！”

助理研究员向大家展示了自己手上的一张纸。

上面的数据很简单，就是单纯的各个点温度变化数据。

数据大家基本上不看，直接看向最下面的结论。

明晃晃的写着81%。

“这算是划时代的发明了吧？”

大家看完之后陷入一片寂静，过了一会才有人说道。

苏晓沉思了一会开口道：

“还不算，除非他们能够解决成本和制造工艺等问题。”

作为实验室负责人，苏晓知道的更多。

这一台超临界二氧化碳发电机，成本就上亿！

就算是财大气粗的研究所，也造不起更多。(本章完)