一种用于核动力推进的高效核堆换热装置制造方法及图纸

技术编号:41526422 阅读:24 留言:0更新日期:2024-06-03 23:00
本发明专利技术属于核动力推进高效核热换热技术领域,具体涉及了一种用于核动力推进的高效核堆换热装置。旨在解决现有技术中,核动力系统为高空飞行系统,受重量、体积的限制,使其换热效率较低的问题。本发明专利技术包括多个可拆卸固定连接的燃料元件,每相邻的两个燃料元件之间形成空腔,空腔用于增强换热;燃料元件包括由外至内依次同轴设置的堆容器、结构材料、反射层和燃料基体;燃料基体上沿其圆周方向均匀设置多个控制棒和换热通道,换热通道设置在控制棒的远离反射层的一侧。本发明专利技术让整个反应堆芯可由模块化的多个燃料元件进行组合,灵活性增强,多个燃料元件之间形成的空腔,使推进剂工质的换热能力增加,进一步提高核热推进的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于核动力推进高效核热换热,具体涉及了一种用于核动力推进的高效核堆换热装置


技术介绍

1、传统化学推进系统受化学能和材料耐温性能限制,导致最有潜力的氢氧发动机比冲仍低于500s,推进剂的利用效率较低,无法满足未来深空探测任务的需求。电推进系统虽然比冲可高达上千秒,推进剂的利用效率较高,但是其推力水平仅为几毫牛到几牛量级,作为主发动机提供动力会延长空间探测任务的时间。相较而言,具有高能量密度的核热推进系统比冲可达到850s以上,可根据具体空间探测任务设计不同堆芯功率并提供几十到几百千牛的推力。此外,采用供电-推进双模式的核热推进系统可源源不断地提供能量,可以胜任更长时间的空间探测任务。

2、核热推进反应堆燃料元件作为产生能量的重要组成部分,其性能特点关乎着核热推进系统的性能指标。核热推进是利用核反应堆产生的裂变能将推进剂(冷却剂)加热到高温状态,高温高压工质在喷管内膨胀加速喷出产生推力的新型推进方式,这种推进方式具有大推力、高比冲、长寿命、可重复启动等特点。根据堆芯形态的不同,核热推进系统堆芯可分为固态堆芯、液态堆芯、气态堆芯,其中,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于核动力推进的高效核堆换热装置,其特征在于,包括多个可拆卸固定连接的燃料元件(1),每相邻的两个所述燃料元件(1)之间形成空腔(2),所述空腔(2)用于增强换热;

2.根据权利要求1所述的一种用于核动力推进的高效核堆换热装置,其特征在于,所述燃料元件(1)的上表面同轴固定有第一螺纹环(3),所述第一螺纹环(3)的外表面与第二螺纹环(4)的内表面螺纹连接,所述第二螺纹环(4)同轴固定在所述燃料元件(1)的下表面;

3.根据权利要求2所述的一种用于核动力推进的高效核堆换热装置,其特征在于,所述第二螺纹环(4)的直径等于所述燃料元件(1)的直径。

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【技术特征摘要】

1.一种用于核动力推进的高效核堆换热装置,其特征在于,包括多个可拆卸固定连接的燃料元件(1),每相邻的两个所述燃料元件(1)之间形成空腔(2),所述空腔(2)用于增强换热;

2.根据权利要求1所述的一种用于核动力推进的高效核堆换热装置,其特征在于,所述燃料元件(1)的上表面同轴固定有第一螺纹环(3),所述第一螺纹环(3)的外表面与第二螺纹环(4)的内表面螺纹连接,所述第二螺纹环(4)同轴固定在所述燃料元件(1)的下表面;

3.根据权利要求2所述的一种用于核动力推进的高效核堆换热装置,其特征在于,所述第二螺纹环(4)的直径等于所述燃料元件(1)的直径。

4.根据权利要求3所述的一种用于核动力推进的高效核堆换热装置,其特征在于,所述第一螺纹环(3)的内径覆盖所述换热通道(16)。

5.根据权利要求1所述的一种用...

【专利技术属性】
技术研发人员:李晓亮邵明雪丰松江蔡开元李小多吴逊亮林伟
申请(专利权)人:中国人民解放军战略支援部队航天工程大学
类型:发明
国别省市:

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