核动力航母的反应堆与核潜艇的反应堆有何区别?
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以核潜艇为例(水面核动力舰船的原理是一样的):
实际上,核能是不能直接驱动核潜艇的,须经过几次能量转换才能逐步实现。下面介绍常见的核潜艇“反应堆——蒸汽轮机”推进方式
:
核潜艇一般装有1至2个核反应堆,核能产生于核反应堆中的铀原子核裂变,当铀原子核连续裂变时(即“链式核反应”),会产生巨大的热能。核反应堆的作用就好比是我们都很熟悉的锅炉,不过锅炉里的水一般是用火加热的,而核反应堆里的水是用核燃料“加热”的,所以过去也把核反应堆俗称为“原子锅炉”。
潜艇核动力装置是为核潜艇提供动力和电力的系统,由一回路和二回路组成,它们都是密闭的循环回路。
一回路由主冷却剂系统和各种辅助系统组成,主冷却剂系统包括核反应堆、主冷却剂泵、蒸汽发生器、稳压器等设备。一回路里的高温高压纯净水被核燃料加热后,由主冷却剂泵推动,经蒸汽发生器把热量传导给二回路的水,使之变为蒸汽(注意:一二回路的水是不直接接触的),然后一回路里被冷却的水再次返回核反应堆里,继续把核燃料产生的热量带出来,并慢化中子参与链式核反应。所以一回路里的水被称为冷却剂和慢化剂。核燃料释放的热量多少,是由控制棒来调节的。
二回路里,前半部分流动的是被一回路加热后的蒸汽,后半部分流动的是被冷凝器冷却后的水。一二回路的交会处是蒸汽发生器,二回路的水在蒸汽发生器里被加热后变成饱和蒸汽,大部分用来驱动主汽轮机,经减速齿轮减速后带动螺旋桨旋转,提供潜艇的推进动力。潜艇速度的快慢取决于螺旋桨的转速,而螺旋桨的转速主要是靠调节二回路蒸汽量的大小来实现的;还有一小部分蒸汽用来驱动汽轮发电机,提供潜艇上的辅机工作和全艇生活用电。做完功的蒸汽被称为废汽,废气被冷凝器中的海水冷却后,又通过给水泵打回到蒸汽发生器里继续加热,产生新的蒸汽。
在主动力故障等特殊情况时,可启用核潜艇的备用动力系统。备用动力不由核反应堆提供能源,也不启动主汽轮机组,而由柴油直流发电机(通气管状态航行时)或蓄电池(水下航行时)提供直流电源,并通过直流推进电机驱动螺旋桨。蓄电池的电能也可以用来在海上重新启动已经关闭的反应堆。
能量转换过程如下:
首先由核反应堆中的核燃料进行核反应并产生极高的热量(热能);这个热量把核反应堆内密闭循环的纯净水“煮开”变成温度很高的蒸汽,蒸汽通过特制的喷嘴形成速度极快的蒸汽流(动能);蒸汽流推动潜艇主汽轮机的叶片运转,汽轮机的运转经过减速后带动螺旋桨旋转(机械能);螺旋桨运转时与海水的反作用力推动潜艇前进(动能)。能量转换全过程大致为:核能→热能→动能→机械能→动能。
实际上,核能是不能直接驱动核潜艇的,须经过几次能量转换才能逐步实现。下面介绍常见的核潜艇“反应堆——蒸汽轮机”推进方式
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核潜艇一般装有1至2个核反应堆,核能产生于核反应堆中的铀原子核裂变,当铀原子核连续裂变时(即“链式核反应”),会产生巨大的热能。核反应堆的作用就好比是我们都很熟悉的锅炉,不过锅炉里的水一般是用火加热的,而核反应堆里的水是用核燃料“加热”的,所以过去也把核反应堆俗称为“原子锅炉”。
潜艇核动力装置是为核潜艇提供动力和电力的系统,由一回路和二回路组成,它们都是密闭的循环回路。
一回路由主冷却剂系统和各种辅助系统组成,主冷却剂系统包括核反应堆、主冷却剂泵、蒸汽发生器、稳压器等设备。一回路里的高温高压纯净水被核燃料加热后,由主冷却剂泵推动,经蒸汽发生器把热量传导给二回路的水,使之变为蒸汽(注意:一二回路的水是不直接接触的),然后一回路里被冷却的水再次返回核反应堆里,继续把核燃料产生的热量带出来,并慢化中子参与链式核反应。所以一回路里的水被称为冷却剂和慢化剂。核燃料释放的热量多少,是由控制棒来调节的。
二回路里,前半部分流动的是被一回路加热后的蒸汽,后半部分流动的是被冷凝器冷却后的水。一二回路的交会处是蒸汽发生器,二回路的水在蒸汽发生器里被加热后变成饱和蒸汽,大部分用来驱动主汽轮机,经减速齿轮减速后带动螺旋桨旋转,提供潜艇的推进动力。潜艇速度的快慢取决于螺旋桨的转速,而螺旋桨的转速主要是靠调节二回路蒸汽量的大小来实现的;还有一小部分蒸汽用来驱动汽轮发电机,提供潜艇上的辅机工作和全艇生活用电。做完功的蒸汽被称为废汽,废气被冷凝器中的海水冷却后,又通过给水泵打回到蒸汽发生器里继续加热,产生新的蒸汽。
在主动力故障等特殊情况时,可启用核潜艇的备用动力系统。备用动力不由核反应堆提供能源,也不启动主汽轮机组,而由柴油直流发电机(通气管状态航行时)或蓄电池(水下航行时)提供直流电源,并通过直流推进电机驱动螺旋桨。蓄电池的电能也可以用来在海上重新启动已经关闭的反应堆。
能量转换过程如下:
首先由核反应堆中的核燃料进行核反应并产生极高的热量(热能);这个热量把核反应堆内密闭循环的纯净水“煮开”变成温度很高的蒸汽,蒸汽通过特制的喷嘴形成速度极快的蒸汽流(动能);蒸汽流推动潜艇主汽轮机的叶片运转,汽轮机的运转经过减速后带动螺旋桨旋转(机械能);螺旋桨运转时与海水的反作用力推动潜艇前进(动能)。能量转换全过程大致为:核能→热能→动能→机械能→动能。
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一般就是航母的反应堆功率比潜艇的要大很多。
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没有太大的区别,只是航母的空间大,反应堆设备可以做得大一些,布置得分散一些;另外反应堆的功率要大一点。仅此而已。
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都差不多只不过航母的体积和功率都大了点毕竟是给航母用的但它们的原理都一样
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