米兰体育

网易米兰体育 > > 正文

核动力舰热效率低:航母约25.6%,换二氧化碳工质能解决吗?

0
分享至

大家平时聊起核动力军舰,是不是都默认它动力拉满还特别高效?毕竟顶着核动力的头衔,听着就是妥妥的顶尖黑科技。但很少有人能想到,核动力航母、核潜艇的反应堆热效率,低得超乎大家想象,甚至和我们日常接触的陆地核电站比,差了好大一大截。



尼米兹级核动力航母的反应堆热效率公开数据是25.6%,核潜艇的效率还要更低,不少公开文献估算美英核潜艇的运行效率也就17%,哪怕是取宽松的研究测算标准,也才按20%来算。你再看看陆地的商业压水堆,典型净效率都有33%,做了参数优化的改进型号直接能冲到36.5%,两边的效率差得可不是一星半点。

很多人好奇军舰上的核反应堆为啥要做这么低的效率,放着陆地上已经验证成熟的高参数路子不走。核心原因说穿了特别实在,舰船上的空间寸土寸金,根本容不下陆地核电站那堆占地惊人的大家伙,只能主动牺牲一部分热效率,挤出来更多舰船可用空间,不然整套动力系统塞进去,军舰的机库、弹药舱、船员生活舱这些设施根本没地方放。



这事儿本质上和传统蒸汽循环本身的属性脱不开关系。工质密度越低,同等功率下需要配套的动力设备尺寸就越大,整套系统的体积自然小不了。你看10兆瓦的风力发电机,叶轮直径能拉到185米那么大,靠的就是低密度的空气做工质,换成用水做工质的冲击式水轮机,国内在运的90兆瓦级机组转轮直径也就3.2米,同等10兆瓦级的水轮机体积只会更小。

不管是风电、水电还是火电核电里的汽轮机,背后的运行逻辑全是通的。现在核动力航母和核潜艇用的还是传了几十年的老一套传动方案,反应堆烧出来的蒸汽直接推动汽轮机,再经过减速齿轮把动力传到螺旋桨上,根本做不了全电驱动。就是因为传统蒸汽循环的整套设备体积太夸张,实在塞不下整套发电配电的全电系统,大家才只能沿用这套看着有点“笨重”的老方案,好多人期待了很久的核动力全电航母,迟迟推不出来也有这方面的掣肘。

就有不少技术人员琢磨,既然问题的根源是蒸汽密度太低导致设备臃肿,那直接换个密度更高的工质行不行?这个路子早就被业内验证过是完全可行的,超临界二氧化碳就是眼下公认的最优解。只要让整个循环里的温度始终保持在31.1℃以上,压力压到7.38兆帕以上,整个循环里的二氧化碳全程都是超临界流体状态,再也不会出现水变蒸汽、蒸汽又凝结成水的多重相变过程。



这套方案的提升效果真的特别惊喜,首先整体发电效率能往上迈好大一个台阶,直接拉近甚至追平陆地核电站的效率水平。更诱人的好处还在后面,超临界二氧化碳的密度几乎和水差不多,原来水桶那么粗的蒸汽管道,直接就能缩小到胳膊粗细,之前集装箱那么大的汽轮机,做完小型化之后也就家里一台滚筒洗衣机的大小。



整套动力系统的体积这么算下来,能连砍好几级,说体积减半再减半都不夸张。省下的大量空间,完全塞得下整套发电配电的全电推进系统,给下一代真正意义上的全电推进核动力航母铺好了坚实基础,后续上电磁弹射、全舰高能激光武器这些耗电大户,都不用再为动力空间和输出功率发愁。

参考资料:科技日报 超临界二氧化碳循环技术发展现状与应用前景

中国核工业报 舰用核动力系统效率提升技术路径研究

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
脸部是糖尿病的放大镜?医生说:脸部若有这 5 个异常,一定要注意

脸部是糖尿病的放大镜?医生说:脸部若有这 5 个异常,一定要注意

健康之光
2026-10-26 11:10:18
距大选仅12天王毅绕过总理,只见没实权的总统,这盘棋很深

距大选仅12天王毅绕过总理,只见没实权的总统,这盘棋很深

娱乐的宅急便
2026-10-25 17:47:33
辽宁舰退役去向已定?并非卖给俄,若按这招处理,才是美国最怕的

辽宁舰退役去向已定?并非卖给俄,若按这招处理,才是美国最怕的

老幡爆笑大聪明
2026-10-23 19:27:39
同学聚会都吹自己官大,我埋头吃饭,结账时省里一把手来给我敬酒

同学聚会都吹自己官大,我埋头吃饭,结账时省里一把手来给我敬酒

千秋文化
2026-04-30 19:13:04
31省份去年平均工资出炉

31省份去年平均工资出炉

第一财经资讯
2026-10-25 17:44:12
涨价却卖不动!RTX 5080半月暴涨5000元:商家称销量太少懒得统计

涨价却卖不动!RTX 5080半月暴涨5000元:商家称销量太少懒得统计

快科技
2026-10-26 14:58:15
苏州一对情侣,谈了7年,女子提了18次分手,分手后在街头痛哭!

苏州一对情侣,谈了7年,女子提了18次分手,分手后在街头痛哭!

川渝视觉
2026-04-17 22:13:14
穆帅不满足2:1战胜巴萨,提醒全队:皇马目标不只为赢巴萨,而是拿下西甲冠军,下一轮不能掉链子!

穆帅不满足2:1战胜巴萨,提醒全队:皇马目标不只为赢巴萨,而是拿下西甲冠军,下一轮不能掉链子!

福酱的小时光
2026-10-26 08:41:24
中国停产的老香烟,见过3种以上的,现在大多已超过五十岁了

中国停产的老香烟,见过3种以上的,现在大多已超过五十岁了

大运河时空
2026-10-26 06:00:08
13岁女孩卖掉妈妈的两条金项链,在店里当场熔掉;店员:曾提出联系家长,但女孩称不用联系;家长:项链价值1万多元,我不同意,原样返还

13岁女孩卖掉妈妈的两条金项链,在店里当场熔掉;店员:曾提出联系家长,但女孩称不用联系;家长:项链价值1万多元,我不同意,原样返还

新快报米兰体育-米兰(中国)官网
2026-10-25 19:17:03
随着一场3-0横扫,18岁张本美和丢冠!比丢冠更疼的是赛后哽咽的这番话,这次她终于承认了!全网破防了

随着一场3-0横扫,18岁张本美和丢冠!比丢冠更疼的是赛后哽咽的这番话,这次她终于承认了!全网破防了

篮球热嗖
2026-10-26 09:58:31
原来早已不是中国籍,被老外“玩腻”后回国,郑绪岚现状令人唏嘘

原来早已不是中国籍,被老外“玩腻”后回国,郑绪岚现状令人唏嘘

流云随风去远方
2026-10-26 18:02:58
今冬最冷时间表出炉了,何时最冷?2027年春节很冷吗?早了解

今冬最冷时间表出炉了,何时最冷?2027年春节很冷吗?早了解

宝哥精彩赛事
2026-10-26 11:47:43
动手了!伊朗突宣大消息!

动手了!伊朗突宣大消息!

大嘴说天下
2026-10-24 20:35:04
太荒唐!妻子和情夫睡觉,被5岁女儿发现说给丈夫听,离婚后前夫和情夫她都睡,2018年前夫将情夫砍成重伤

太荒唐!妻子和情夫睡觉,被5岁女儿发现说给丈夫听,离婚后前夫和情夫她都睡,2018年前夫将情夫砍成重伤

丫头舫
2026-10-23 21:32:35
穆里尼奥换上卡马文加绝杀,并非算准体力,而是算准了什么?

穆里尼奥换上卡马文加绝杀,并非算准体力,而是算准了什么?

而长终
2026-10-26 18:04:31
大风+降雨+降温!较强冷空气影响山东

大风+降雨+降温!较强冷空气影响山东

潍坊广电周报
2026-10-26 17:15:42
拖了这么久,访华的事终于定了,中方仁至义尽,高市或成最大输家

拖了这么久,访华的事终于定了,中方仁至义尽,高市或成最大输家

娱乐小可爱蛙
2026-10-25 12:44:52
神舟二十三号香港女航天员:失重环境隐患重重,如何保障隐私?

神舟二十三号香港女航天员:失重环境隐患重重,如何保障隐私?

墨策史
2026-10-26 12:05:18
还能再摇来上万人吗?网传呆呆去年赚400万,今年在田里搭桌备宴,评论区一句话太扎心

还能再摇来上万人吗?网传呆呆去年赚400万,今年在田里搭桌备宴,评论区一句话太扎心

王老师你还好吗
2026-10-20 21:59:44
2026-10-26 18:47:00
小蔑谈事 incentive-icons
小蔑谈事
谈论实事
2844文章数 65关注度
往期回顾 全部

高清大图!歼-15红蓝对抗训练最新画面

媒体:最先进导弹部署地距中国台湾110公里 日美想干啥

媒体:最先进导弹部署地距中国台湾110公里 日美想干啥

13年后重回诺坎普,穆里尼奥又滑跪了

胡歌杨幂刘诗诗袁弘陈龙结伴去埃及

卢锋:全球失衡背后 大国博弈与多边治理

K3.1 Pro发布才两天,Kimi道歉补额度!

云辇-M上车 第二代海豹07让驾驶者也能爱上的家用车

态度原创

留学赛道,躺满绝望的待业明星

一加首款耳夹式耳机发布,佩戴无需分左右

海甸岛26万人,还缺一个年轻人“待得住”的地方

无障碍浏览 进入关怀版