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[原创]太空温差发电机
玄明2008/02/11极客DIY IP:内蒙古

在我们小学的时候,我们就曾经从课本上学习到这么一个知识:卫星在发射上天之后受到太阳辐射的影响,卫星正背面温差极大,正面100-200度,而背面则低至-100度以下。所以,能不能利用这种如此巨大的温差来进行发电呢?如上图:这是一个由两个水舱组成的巨大舱体,当其中一面面向太阳的时候,其中的水被加热蒸发,通过两舱之间的涡轮发电机冲向另一个舱室进行冷却。当所有的蒸汽能量被释放后,则只需旋转一下两个水舱的位置即可开始另一轮发电过程。


这种发电舱应当由两个以上的单元连接起来(如正视图就是由两对发电舱组成的,两个机组中心连接互相反向旋转),否则因为蒸汽气压变化对两边重量的影响可能会使发电舱的旋转难以受到控制。因为太空中没有空气阻力的因素,所以再巨大的发电水舱只要旋转起来,那么维持这种旋转姿态只会耗费非常小的能量。为了让水舱的加热周期更符合发电机的需求,可以通过控制水舱表面的鳞片状反光膜(这是在东方红卫星上采用过的技术,据说借鉴了蝴蝶得调温原理)来实现更可控、更高效的加热过程。


因为在真空中制造低气压是非常容易的事情,所以水的沸点也可以根据情况任意调节,这样一来5、60度的蒸汽温度对发电机的损耗将比在地球上要小得多。


我想对于这个发明来讲一个最明显的问题可能是温度的散失过程可能会非常缓慢,因为真空是没有传导热量的载体的,而仅仅通过红外线散热可能又会十分漫长……疑问还有很多,希望高手指导!

4869_31649_4611.jpg

来自:综合交流区 / 极客DIY
13
新版本公告
~~空空如也
玄明 作者
17年4个月前 IP:未同步
27388
我想发电机旋转的动力源自于水-汽转换之间的压力差,而非总体压力。沸点的降低虽然确实也会导致压力差的缩减,但这种缩减仍可满足发电机的需要。在太空中建造一个大型的密封舱可能会面临诸多工艺难题(密封舱内的压力和宇宙空间的压力差可能会是地球大气层中的几千倍),过多的压力差会对密封舱的工艺材料提出过高的要求,所以应当在压力差与发电效率之间寻找一个利益平衡点。
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玄明作者
17年4个月前 IP:未同步
27392

福音战士的爱好者啊,欢迎来到科创,我认为能欣赏这个动画的人一般都是比较重视思辨的……

好了回到正题,感谢楼上的意见,你们为我提供了一些很有用的思路,对于这个发明的改进很有帮助,先说4楼吧:PVC管件是个优秀的创意,管状的物体的确具有很高的结构强度(承压容器一般都是筒型的就是这个道理,但如果同样厚度的材料做成方形,强度就会下降一大截),而且管状的物体也适合火箭运输。如果是普通的板材运载效率可能就会比较低了,而且还会面临衔接密封等一系列让人头疼的问题。

斯特林发动机我不太了解,临时抱佛脚后其结果的确让人兴奋,不过我还没有想出和这个发明结合的好办法,外太空不管干点什么都比较困难。

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玄明作者
17年2个月前 IP:未同步
27399
不应该不理想……我记得小学课本里写过卫星设备容易被冻坏的情节,卫星一般几个小时就需要晒一次太阳,如果散热不好,那么也就没必要采取那么多防冻措施了。不过最好还是能有更详细的资料。现在我也只能通过红外线灯泡来确定热辐射的散热速度其实也很快。
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