1. Техническое задание
Спроектировать по поэлементному методу кафедры КВХТ газовый центробежный компрессор, сжимающий газовую среду – гелий (He), со следующими параметрами:
- показатель адиабатического сжатия (k) = 1,66435;
- универсальная газовая постоянная (R) = 2077,25 Дж/(кг К);
- удельная теплоемкость при изобарическом процессе (ср) = 5204 Дж/(кг К);
- начальное давление (Р Н*) = 0,6 МПа;
- начальная
температура (ТН*)
= 35
(308,1 К);
- отношение давлений (П*) машины = 2,16;
-
массовый расход (
)
= 0,391 кг/с.
-
частота вращения ротора
.
-желаемый
адиабатический КПД
1. Введение. Актуальность. Компрессор в контексте гелиевой одноконтурной аэс.
Невзирая на рост использования солнечных батарей, энергии ветра и волн, иных альтернатив, от традиционной энергетики в ближайшие десятилетия не уйти. Под традиционной энергетикой подразумеваются тепловые, атомные и гидроэлектростанции.
Теплоэлектростанции выбрасывают в атмосферу большое количество парниковых газов и загрязняющих веществ. В угле, который широко используется в качестве топлива для таких электростанций, содержатся также радиоактивные субстанции.
У гидроэлектростанций выбросы отсутствуют, однако их можно размещать только там, где есть подходящие географические условия. Водохранилища таких станций необратимо меняют природу на многие десятки километров вокруг, затрагивая среду обитания многих тысяч видов животных и растений.
Технология ядерного синтеза пока сыра и далека от массового использования с целью выработки электроэнергии.
Атомная электростанция наиболее экологична в том случае, если:
1) отсутствует или сведена к минимуму угроза аварии;
2) отработанное ядерное топливо полностью утилизируется.
Чтобы удовлетворить этим требованиям, был разработан Россией совместно с США новый тип АЭС - Gas Turbine — Modular Helium Reactor (GT-MHR), а по-русски — "Газовая турбина — модульный гелиевый реактор" — ГТ-МГР.
Новая схема АЭС избавляет из её конструкции большое количество прежних систем. Уменьшение количества узлов означает повышение надежности системы.
Рис. 1. Упрощение конструкции АЭС в случае использования ГТ-МГР. (иллюстрация с веб-сайта gt-mhr.ga.com).
С американской стороны основным участником проекта является компания General Atomics, а с русской – Опытное конструкторское бюро машиностроения имени И. И. Африкантова (ОКБМ) в Нижнем Новгороде, подчиняющееся Федеральному агентству по атомной энергии РФ.
Минатом начал сотрудничество с США по данному проекту ещё в 1993 году. К настоящему моменту разработан эскизный проект реактора (и станции), активно идут детальные разработки.
В разработке нового типа АЭС участвует огромное количество американских и русских институтов и организаций, также – компании из Франции и Китая (с перечнем компаний можно ознакомиться на русской страничке проекта).