日本潜水艦総合スレッド 113番艦 (785ﾚｽ)
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730: (ﾜｯﾁｮｲ 1ddb-vrAF) 09/28(日)07:50 ID:4eGcWosN0(1/4) AAS
スターリングエンジンは75kWだが、連続運転では60kW
そうりゅう型は4基積んでるので230kW
マイクロ炉は国際コンテナに入るデモンストレーション用が500kWなだけで
その4倍の2000kWのものは、全長を2倍に伸ばし断面積を倍にすれば安全に作れるだろう
2000kWは2MWeである
ギアードタービンの場合熱出力と軸出力の換算係数は18%ぐらいらしい
ロスアンゼルス級のS6Gは、165MWtであるので、軸出力29.7MW
1kWは1.34英馬力なので、軸出力は3万9800馬力
公称値は3万馬力なので
実際の換算係数は14%ぐらいだろうか
そうりゅう型の水中軸出力は8000馬力
これを仕事率に変換すると5970kW
換算係数14%で、熱出力に換算すると4万2640kW
ギアードタービンだと熱出力40MWt以上の原子炉が必要
しかし、そうりゅう型は電気推進なので、発電した2MWeで直接6MWの三相交流モーターを駆動する
マイクロ炉を2基搭載すれば4MWeなので、6MWに対して巡航に十分な電力を供給できる
735(1): (ﾜｯﾁｮｲ 1ddb-vrAF) 09/28(日)09:59 ID:4eGcWosN0(2/4) AAS
体積がでかくなって問題になるのは相対的に表面積が小さくなることだが
金属冷却だからそのあたりはある程度無視できるか熱設計でなんとでもなる
熱が増加すれば、CO2タービンの出力が上昇し発電量は増加する。
ターボエレクトリックつまり原子力発電・電気モーター推進には古くはリュビ級があるが
発電機は交流だが、推進用モーターは直流でバッテリーも直流であった。
推進用モーターが直流なのは交流では発電量を変えないとモーターの回転数を変えられなかったからである。
サイリスタと呼ばれる整流器で交流を直流に変換してモータを駆動していた。
そうりゅうでは直流発電機でバッテリーに充電し、IGBTによるスイッチングで三相交流を作って
三相交流モーターを駆動している。IGBTにより回転数やトルクなどの出力制御も可能で
この部分はプリウスやN700系新幹線と同じである。
マイクロ炉潜水艦では、直流発電してバッテリーに充電しながらIGBTインバータ経由で三相モータを駆動する
電力ロスは最小であり、トランスミッションを介したギアードタービンのような機械ロスも無いし
出力制御も細かくできる。
747(1): (ﾜｯﾁｮｲ 1ddb-vrAF) 09/28(日)12:55 ID:4eGcWosN0(3/4) AAS
>>736
マイクロ炉の円盤の減速材になっている高配向性グラファイトは
従来の減速用グラファイトと比較して6倍の熱伝導率があるので
断面積で2倍程度の増加であればどういうことはないでしょう
異常に熱くなるとドップラー効果で反応が落ちるでしょう
756: (ﾜｯﾁｮｲ 1ddb-vrAF) 09/28(日)14:03 ID:4eGcWosN0(4/4) AAS
>>753
PWRとの比較というよりも、ギアードタービンつまり
タービン出力をトランスミッションで減速してプロペラを回す場合と
タービンで発電してからインバーターを介して三相モーターでプロペラを回す場合では
同じ出力でも後者の方が騒音を出す機械系が少なくて静かだろうし
PWRとマイクロ炉ではタービン軸馬力が違うので、馬力が小さい方が静かだろう
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