核动力舰效率为啥这么低?
核动力航母的反应堆热效率,尼米兹级公开数据是25.6%;核潜艇上更低,部分文献在估算时假设美英核潜艇效率为17%,也有研究按20%计算。但陆地核电站就不一样,商业压水堆典型净效率约33%,改进型能到36.5%左右。
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不管是风力发电机、水轮机,还是火电、核电里的汽轮机,核心逻辑都一样。蒸汽的密度很小,所以核动力军舰里的汽轮机只能做很大,占地方。
现在的核动力航母和核潜艇,动力传导方式还是老一套:反应堆烧出蒸汽,推动汽轮机,再经过减速齿轮,把动力传到螺旋桨上,根本不是全电驱动。就是因为蒸汽循环的设备太大,装不下发电和配电的系统,才只能用这种传统的传动方式。
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更诱人的好处还在后面:超临界二氧化碳的密度接近水,原来水桶粗的蒸汽管道能缩小成胳膊粗,原来集装箱大小的汽轮机,能缩小成一个洗衣机大小。
这么一换,体积直接减半再减半。
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