潜艇与热动力鱼雷中的兰金闭合式AIP与金属燃料

蒸汽轮机(简称汽轮机)是外燃机,而U-IⅧ型,U-XXVI型的“过氧化氢蒸汽燃气轮机”(瓦尔特汽轮)使用的AIP则是水蒸气与燃气(氧气+化石燃料蒸汽)同时喷进涡轮发生燃烧,本质上它仍属于内燃机,它们工作方式不同


对于汽轮机的“闭式循环”,指的是锅炉燃烧“冒出的烟”也要能够加入整个运转循环中(或者被合理收集,排放等),由于现在电厂里用的普通汽轮机工质的循环叫朗肯循环(是个人名,由于音译,有时也叫兰金循环),而这种“闭式循环汽轮机”则把锅炉“冒出的烟”也想办法融进了兰金循环里,所以“闭式循环汽轮机”也叫“兰金闭式引擎”
朗肯循环:


阿戈斯塔90B用的就是一种较原始的闭式循环汽轮机,它使用自带氧气与化石燃料或者乙醇等以锅炉烧蒸汽带动蒸汽涡轮发电,并具有一定的存储(注意只是一定的)燃烧废气的能力(当然,不能长时间储存,二氧化碳早晚都要排放入海水中的)。



而由斯特林发动机(热气机)发展而来的AIP系统——“斯特林循环式发动机”,则是另一种区别于蒸汽轮机的外燃机,它的循环段为卡诺循环(理论上可以接近100%无损失的循环),其AIP循环方式与“兰金闭式引擎”,“闭式循环柴油机”都不同,哥特兰级,我国的039级最新型号,苍龙级使用的就是这种循环式热气机AIP技术
热气机:

卡诺循环:

空气能热水器,也遵循卡诺循环:




潜艇AIP用闭式循环汽轮机(兰金闭式引擎)目前还不是趋势(受限于液体金属燃料的表面燃烧输出功率问题),而兰金闭式引擎与金属燃料的结合将成为新型热动力鱼雷发展趋势,MK50就是兰金循环的闭式汽轮,它使用金属燃料——锂,与高压液罐中存储的氧化剂6氟亚硫通过对气液浸没燃烧(高能输出有别于表面式燃烧)反应的不同稳态工况控制,可以达到对于燃烧剩余产物固液气相比例的平衡控制,保证了没有任何产物排入海水中

而受益于此项技术,MK50才成为一种真正的闭式循环汽轮机热动力鱼雷
MK50的金属燃料兰金循环:

表面式反应与浸没式反应(左为表面式,右为浸没式):

MK50储能与动力舱段


楼主 史诗般的巡游  发布于 2015-04-12 22:10:00 +0800 CST  


楼主 史诗般的巡游  发布于 2015-04-13 17:37:00 +0800 CST  
.....是兰金涡旋,不是兰金漩涡
涡旋1


涡旋2

把涡旋直径缩小放涡旋2里,然后让它们一起转,就是兰金涡旋


这是泵喷,MK50用那种,跟引擎没关系



兰金闭式引擎跟兰金涡旋两种东西八竿子打不着

楼主 史诗般的巡游  发布于 2015-04-13 17:59:00 +0800 CST  
斯特林是热气机,外燃机,卡诺循环
闭式汽轮机是蒸汽轮机,外燃机,是兰朗肯循环
U18型U26型617型是过氧化氢蒸汽燃气轮机,内燃机
AIP分法本来就很复杂,严格来说核动力也属于AIP

楼主 史诗般的巡游  发布于 2015-04-14 17:45:00 +0800 CST  
带动态图说明的小挖一下,科普性质服务宗旨,不要封我

楼主 史诗般的巡游  发布于 2015-08-29 19:24:00 +0800 CST  

楼主:史诗般的巡游

字数:1036

发表时间:2015-04-13 06:10:00 +0800 CST

更新时间:2016-12-12 11:43:43 +0800 CST

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