金烏一號的測試試運行測試並沒有結束,接下來將進行陸陸續續的測試。
3月5日的測試,出現了激光發電管道末端光輻射超標現象,以及DD注入、中子壓榨、聚變釋能、氦灰排出這些環節的小問題,還有各個環節之間的時間需要不停的調整。
張懷德看完這一次的試運行報告之後,向費安明和劉靜觀建議道:
“我有一個想法,我們可以在氦灰排出管道上面安裝一個超導磁流體發電機,這樣一來氦灰的熱能利用效率將再一次提升。”
“超導磁流體發電機?”劉靜觀琢磨起來。
所謂的超導磁流體發動機,又叫超導等離子體發動機,對於這種東西,核電或者說發電領域的學者都知道。
不過磁流體發電機的熱能利用效率非常低,大概只有10%左右,就算是採用銀河科技特有的常溫超導體線圈,發電效率估計是30%左右。
“懷德的想法非常不錯,我認爲可以一試,我們可以在原型機上面嘗試。”費安明先開口說道。
劉靜觀也點了點頭:“之前科學院的863計劃之中,本來就有這個磁流體發電機項目的,我記得是嚴院士在研究這個方面的。”
“好像後來這個項目取消了,不過科學院在磁流體推進器上面,好像有一些一些研究成果,上一次他們還向中子星材料購買一批常溫超導體。”費安明多少對於其中的內情比較瞭解。
張懷德繼續說道:“我之所以建議增加超導磁流體發電機,那是因爲磁流體發電機儘管效率沒有蒸汽輪機發電效率高,但是磁流體發電機有一個非常好的優點。”
“你是說不干擾蒸汽輪機發電吧!”劉靜觀笑着說道。
張懷德也不賣關子了:“沒有錯,磁流體發電機和蒸汽輪機發電機是可以一起運行的,兩者相互干擾非常小。”
“蒸汽輪機發電效率雖然理論上可以達到45%,但是目前在實際應用上面,一般是在40%左右,如果機況不好,甚至會下降到30~35%左右。”費安明頓了頓,又繼續說道:
“如果可以加入超導磁流體發電機,那麼整體熱能利用率將是40%+30%=70%,70%的熱能利用率,這個聯合發電系統比我們激光發電系統還強大。”
“哈哈,太理想化了,我估計熱利用率可以達到65%就非常了不起了。”劉靜觀笑着說道。
張懷德也跟着哈哈大笑起來:“哈哈,理想還是要有的,說不定咱們一努力就實現了。”
“李想最近正在頭疼常溫超導體的事情,你們就不要整天唸叨他了。”劉靜觀調侃道。
三人一合計,決定拿那個原型機來嘗試超導磁流體發電,至於磁流體發電機,對於他們而言不是難度,常溫超導體隔壁秦嶺X射線基地就有,其他零部件直接向相關廠商訂購就可以了。
說到秦嶺X射線基地,他們也在配合等離子體研究所的相關工作,因爲金烏一號未來的發電量,有很大一部分就供應給秦嶺X射線基地。
儘管鐵銀常溫超導體經過了這麼久的改進,使用壽命已經被提高到14.2萬小時左右,相當於15年左右。
但是鐵銀常溫超導體的高能耗問題,依舊是難以改善,目前1噸的生產成本就是3270萬火星幣,其中電能成本大約是3100萬火星幣,佔了總成本的95%左右。
如果金烏一號可以大規模供應廉價電能,目前秦嶺X射線基地的電能,是銀河財團的內部特供的,電價是0.18火星幣每千瓦時。
金烏一號的電能可以將電價調低10倍仍然有利可圖,假設電價是0.018火星幣每千瓦時。
1噸鐵銀常溫超導體的生產成本將下降爲:電力成本310萬+其他成本170萬=總成本480萬。
1噸480萬,1公斤就是4800火星幣。
這個還是電價下降10倍的前提,可是中子壓榨法生產的電能,如果將利潤點壓低一些,可以下降50倍價格供應給秦嶺X射線基地。
想想就知道成本下降到多麼低,另外就是鐵銀這些原材料成本也要下降,因爲太空採礦的時代要來了。
這就是中子星材料公司決定全力支持金烏計劃的重要原因,廉價的電能,一定程度上就代表着廉價的生產成本。
不到一個星期,劉靜觀等人便造了一臺超導磁流體發動機。
和第一臺原型機的氦灰排出管道連接之後,劉靜觀就急匆匆的開始測試了。
儘管第一臺中子壓榨機非常簡陋,但是金烏一號的中子壓榨反應爐可以做的,它同樣可以做到。
“測試開始。”劉靜觀向工作人員吩咐道。
10克DD核燃料被注入,依舊是壓縮、聚變釋能、排出氦灰。
氦灰排出口用打開,高溫高壓的氦等離子體迅速向真空管道衝過去。
“超導磁流體發電機發電。”
不僅僅超導磁流體發電機在迅速的發電,真空管道的冷卻水也迅速的被加熱蒸發。
事實上氦等離子體蘊含的能量不在少數,至少相當於DD核聚變反應釋放的總能量10~12%左右。
按照之前劉靜觀他們的測算,DD核聚變反應的能量將被分割爲四個部分:光輻射56%、熱能27%、氦等離子體10~12%、其他無法利用部分5~7%。
本來這個氦等離子體就是屬於無法利用部分,不過現在利用超導磁流體發電機,劉靜觀他們重新利用了這一部分能量。
劉靜觀看了看全息電腦上面的實時監控數據盤算起來,一會之後他得出了一個大概的數據,超導磁流體發電效率在28~33%左右。
對於這個數據,他還是比較滿意的。
費安明打開控制室門走了進來,他看到正在沉思的劉靜觀:“在想什麼?”
劉靜觀一愣:“哦?沒有什麼,就是超導磁流體發電機的效率問題。”
“效率是多少?”
“和我們預計的差不多,在28~33%左右波動。”
“蒸汽溫度和壓強是多少?”
“和我們之前測試的差不多,沒有明顯變化。”劉靜觀回道。
“看來超導磁流體發電機可以加入。”費安明看到結果之後說道。
“不僅僅如此,我認爲應該給那27%左右的直接熱能也充分利用起來。”劉靜觀說了自己的想法。
“你是說用這些直接熱量來進行磁流體發電?”費安明對於這個提議琢磨起來,思考一會之後他纔開口說道:
“如果要用直接熱量來進行磁流體發電,那就必須加大外層的固體真空腔室,然後添加金屬鈉,利用金屬鈉形成高溫高壓的鈉等離子體,這樣會不會影響激光發電系統?”
“我們先超導模擬,然後用原型機測試多幾次,如果可行我們再用到金烏一號上面。”劉靜觀說道。
“可以。”費安明點了點頭。