Ядерные ракетные двигатели и энергетические установки, Введение в теорию, расчет и проектирование, Дорофеев А.А., 2013

Ядерные ракетные двигатели и энергетические установки, Введение в теорию, расчет и проектирование, Дорофеев А.А., 2013.

   Изложены элементарные основы качественной теории нейтронно-физических и теплофизических рабочих процессов в ракетных двигателях и космических энергетических установках с ядерными источниками энергии. Приведены методики предпроектной оценки параметров тепловыделяющих сборок и радиационной защиты ядерных реакторов ракетных двигателей с твердой активной зоной с системой управления, а также сведения о конструировании и проектировании их газожидкостных систем в системной методологии тетрады «функция — конструкция — материал — технология» при приоритете радиационной ядерной безопасности.
Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки бакалавров и магистров «Авиационная и ракетно-космическая техника», и дипломированных специалистов по специальности «Проектирование авиационных и ракетных двигателей» направления «Двигатели летательных аппаратов».




ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НЕЙТРОНА И ЯДРА.
Нейтронно-физические рабочие процессы в ядерном реакторе ЯРД значительно отличаются от аналогичных процессов как в стационарных ядерных реакторах, так и в транспортных реакторах, действующих на морских судах. Эти отличия связаны с тем, что при проектировании реакторов ЯРД минимизация массы и габаритов имеет преимущественное значение по сравнению с экономичностью и снижением потерь нейтронов. При этом в отличие от стационарных ядерных реакторов наличие существенных неоднородностей свойств конструкции при малых габаритах реактора не позволяет использовать хорошо освоенные и апробированные применительно к стационарным реакторам методики описания нейтронно-физических процессов при условно равномерном распределении свойств конструкции по объему реактора. Однако понятная физическая интерпретация при относительно простом математическом аппарате позволяет применительно к реакторам ЯРД на качественном уровне выявить основные взаимосвязи между требуемыми характеристиками рабочего процесса и конструктивными параметрами реактора и ДУ в целом, что важно при их проектировании как ракетной системы. Кроме того, расчетные данные, полученные по методикам для стационарных реакторов применительно к реакторам ЯРД, можно применять как результаты первого приближения на этапе предпроектного анализа схемных и конструктивных решений ЯРД и ДУ. Приведенные в гл. 5 сведения следует рассматривать именно в этом качестве, поскольку сведения о более точных, но более сложных методиках, требуют существенно большего времени для изучения, чем объем данного вводного курса.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
Предисловие.
Основные условные обозначения.
Основные сокращения.
Введение.
Часть 1. Ядерный ракетный двигатель как техническая система.
Глава 1. ЯРД в системном представлении.
Глава 2. Ядерные энергетические и энергодвигательные установки.
Глава 3. Радиоизотопные источники теплоты, двигатели и энергоустановки на их основе.
Глава 4. Связь тепловой мощности ядерного источника энергии и параметров тепловою ЯРД.
Часть 2. Нейтронно-физические рабочие процессы.
Глава 5. Взаимодействие нейтрона и ядра.
5.1. Основные свойства нейтрона.
5.2. Замедление нейтронов.
5.3. Спектр нейтронов в реакторе.
Глава 6. Получение и регистрация нейтронов.
Глава 7. Взаимодействие нейтронов с материалами.
7.1. Макроскопические эффективные сечения взаимодействия.
7.2. Замедление нейтронов и равновесная диффузия.
7.3. Поглощение нейтронов.
Глава 8. Процессы в замедлителе и отражателе.
Глава 9 Радиационные эффекты.
Глава 10. Цикл размножения нейтронов в ядерном реакторе. Формула четырех сомножителей.
Глава 11. Условия критичности активной зоны реактора.
Глава 12. Элементарное уравнение кинетики и регулирование ядерного реактора.
Глава 13. Конструктивные решения реактора ЯРД с твердой активной зоной. Гомогенная и гетерогенная схемы.
Глава 14. Тепловыделение в активной зоне реактора ЯРД.
Часть 3. Тепловые и газодинамические рабочие процессы.
Глава 15. Поле температуры и температурные напряжения в твэлах.
Глава 16 Задача теплового расчета TBC как основного агрегата реактора ЯРД.
Глава 17. Расчет температуры рабочего тела, теплоотдающей поверхности и плоскости симметрии твэлов в ТВС с осевым течением теплоносителя.
Глава 18. Максимальная мощность ТВС и пути ее возможного повышения.
Глава 19. Расчетная оценка потерь давления при осевом течении сжимаемого охладителя в ТВС.
Глава 20. Теплоперенос в активной зоне реактора ЯРД. Расчет поля температур с учетом изменения характеристик теплопереноса и свойств теплоносителя.
Глава 21. Работа нагревной секции твэлов с радиальным сопряженным тепломассопереносом.
Глава 22. Поле температур в транспирационно охлаждаемом твэле.
Глава 23. Расчет параметров потока в ТВС с радиально-осевым течением рабочего тела.
Часть 4. Конструкция и схемы газожидкостных систем ЯРД.
Глава 24. Конструктивная схема и гидравлическое профилирование активной зоны реактора.
Глава 25. Материалы ЯРД.
25.1. Материалы и технологии изготовления твэлов и других элементов, работающих при высоких температурах.
25.2. Материалы замедлителя и отражателя.
25.3. Материалы исполнительных органов СУЗ.
25.4. Конструкционные материалы.
Глава 26. Радиационная защита ЯРД.
Глава 27. Рабочие тела тепловых ракетных двигателей с радиоизотопным источником теплоты и ЯРД.
Глава 28. Газожидкостные системы двигательных установок с ЯРД.
28.1. Особенности проектирования газожидкостных систем ЯРД.
28.2. Примерная схема газожидкостной системы ЯРДУ.
Заключение.
Вопросы и задания для самоконтроля.
Вопросы для контроля остаточных знаний.
Литература.
Термины и определения.
Предметный указатель.
Именной указатель.

Купить .





Теги: учебник по машиностроению :: машиностроение :: Дорофеев :: ядерный двигатель