FA+
Shop
282
Views
Views
3
Favorites
Favorites
Category
Designs / Abstract
Species Unspecified / Any
Size 904 x 519
File Size 119.2 kB
Report this content
More from Pr. Theodose
Listed in Folders
I have a certain fascination for nuclear energy mainly because of its unrealized potential : there are hundred of possible combinations of fuel/moderator/working fluid, but only a few have been studied and built due to historical contingencies and an early focus on military weapons and propulsion.
One almost unknown variant is the nuclear piston engine, where a gaseous mix of enriched uranium hexafluoride and helium is used as the fuel and working fluid in a piston engine of conventional design. It was the subject of a numerical simulation PhD thesis in 1976 [1] but was not built to my knowledge. The drawing shows a opposed-piston version which increases efficiency, taking inspiration from early aircraft engines driving contra-rotating propellers directly [2]
[1] https://ufdcimages.uflib.ufl.edu/UF.....UF00084716.pdf
[2] https://oldmachinepress.com/2017/07.....chalmers-eole/
One almost unknown variant is the nuclear piston engine, where a gaseous mix of enriched uranium hexafluoride and helium is used as the fuel and working fluid in a piston engine of conventional design. It was the subject of a numerical simulation PhD thesis in 1976 [1] but was not built to my knowledge. The drawing shows a opposed-piston version which increases efficiency, taking inspiration from early aircraft engines driving contra-rotating propellers directly [2]
[1] https://ufdcimages.uflib.ufl.edu/UF.....UF00084716.pdf
[2] https://oldmachinepress.com/2017/07.....chalmers-eole/
Category Designs / Abstract
Species Unspecified / Any
Size 904 x 519px
File Size 119.2 kB
Listed in Folders
Très intéressant ! Je me pose cependant la question des gaz d'échappement pour un véhicule : bien évidemment, pas question de les rejeter dans l'atmosphère, aussi faut-il les stocker... N'y a-t'il pas un risque que ceux-ci soient plus détendus que le carburant originel, et donc prennent plus de place, même compressés ? Si le rendement énergétique est incomparable, ça risque de poser des problèmes de charge utile automatiquement plus faible...
Prochaine étape, la même chose, mais en fusion !! J'ai vu un truc sur YouTube très intéressant à ce sujet, il me semble que c'était sur la chaîne d'Anton Petrov (inutile de te demander si tu le connais je suppose...), pour faire une réaction en continu et contrôlable ils ont l'idée de faire tomber un goutte-à-goutte de deutérium allumé par des lasers. Il semblerait qu'on n'ait jamais été aussi proche d'une réaction stable, longue durée et enfin à rendement positif !
Prochaine étape, la même chose, mais en fusion !! J'ai vu un truc sur YouTube très intéressant à ce sujet, il me semble que c'était sur la chaîne d'Anton Petrov (inutile de te demander si tu le connais je suppose...), pour faire une réaction en continu et contrôlable ils ont l'idée de faire tomber un goutte-à-goutte de deutérium allumé par des lasers. Il semblerait qu'on n'ait jamais été aussi proche d'une réaction stable, longue durée et enfin à rendement positif !
Le mélange fissile UF6+He circule en circuit quasi-fermé : il est injecté dans le cylindre, comprimé par les pistons, allumé par le fusor (ce qui en augmente la température et donc la pression) puis évacué par le port d'échappement. Il passe ensuite dans une unité de recyclage (utilisant des centrifuges dans mon schéma) qui retire les produits de fission, rajoute l'UF6 consommé et re-enrichit le mélange en U235.
Tu peux trouver des cycles théoriques de pression et température en page 139-140 de la thèse, ainsi que des schémas thermodynamiques plus complets à partir de la page 162.
Je ne connais pas la chaîne de Petrov (je limite le nombre de chaînes YouTube dans mes marque-pages pour ne pas dépasser mon temps de visionnage disponible) mais la méthode de confinement inertiel par laser utilisé par le NIF demande une quantité d'équipement considérable par rapport à d'autres projets de fusion contrôlée.
En revanche, il existe au moins un prototype de réacteur à fusion employant des pistons pour comprimer le mélange fusible : https://en.wikipedia.org/wiki/General_Fusion
Tu peux trouver des cycles théoriques de pression et température en page 139-140 de la thèse, ainsi que des schémas thermodynamiques plus complets à partir de la page 162.
Je ne connais pas la chaîne de Petrov (je limite le nombre de chaînes YouTube dans mes marque-pages pour ne pas dépasser mon temps de visionnage disponible) mais la méthode de confinement inertiel par laser utilisé par le NIF demande une quantité d'équipement considérable par rapport à d'autres projets de fusion contrôlée.
En revanche, il existe au moins un prototype de réacteur à fusion employant des pistons pour comprimer le mélange fusible : https://en.wikipedia.org/wiki/General_Fusion
Aaaah, OK, je ne comprenais pas trop ce que venait faire ce schéma du recyclage, je pensais que c'était une unité fixe de retraitement pour redonner le fuel "à la pompe" !
Du coup, c'est presque encore "pire" LOL parce que je suppose que ce centre de retraitement intégré doit être assez massif, alors que je voyais les bénéfices possibles pour des avions ou des voitures (c'est le coup des pistons évidemment qui m'y a fait penser)...
En fait Anton Petrov est plus porté sur l'astrophysique, il commente les dernières trouvailles et c'est vraiment extrêmement intéressant - je n'ai pas vu sa bio mais a priori, je pense qu'il est loin d'être un simple amateur éclairé, il doit travailler dans la partie... Et donc parfois, il fait des vidéos sur d'autres sujets, je pense que tu l'aimerais beaucoup ~
Du coup, c'est presque encore "pire" LOL parce que je suppose que ce centre de retraitement intégré doit être assez massif, alors que je voyais les bénéfices possibles pour des avions ou des voitures (c'est le coup des pistons évidemment qui m'y a fait penser)...
En fait Anton Petrov est plus porté sur l'astrophysique, il commente les dernières trouvailles et c'est vraiment extrêmement intéressant - je n'ai pas vu sa bio mais a priori, je pense qu'il est loin d'être un simple amateur éclairé, il doit travailler dans la partie... Et donc parfois, il fait des vidéos sur d'autres sujets, je pense que tu l'aimerais beaucoup ~
Le NOPE a des chances d'être aussi large (et aussi puissant) que les moteurs diesel géants qui propulsent les plus grands navires marchants : https://wonderfulengineering.com/wo.....diesel-engine/
Il serait possible de réutiliser le mélange fissile durant plusieurs cycles moteur, mais la variation de composition due à la fission entraînerait des variations de performances difficiles à anticiper.
D'un autre côté, il est possible de stocker l'UF6 sous forme solide (il se sublime à 56°C à pression ambiante) et de condenser les produits de fission sans les retraiter à bord, mais l'autonomie serait fortement réduite et le retraitement à terre demanderait de transporter des containers lourdement blindés.
Il serait possible de réutiliser le mélange fissile durant plusieurs cycles moteur, mais la variation de composition due à la fission entraînerait des variations de performances difficiles à anticiper.
D'un autre côté, il est possible de stocker l'UF6 sous forme solide (il se sublime à 56°C à pression ambiante) et de condenser les produits de fission sans les retraiter à bord, mais l'autonomie serait fortement réduite et le retraitement à terre demanderait de transporter des containers lourdement blindés.
Comments