Проницаемость кислорода в высокотемпературных литиевых системах из тугоплавких металлов в космических условиях - page 1

МАШИНОСТРОЕНИЯ
УДК 523.7: 629.78С. Е. Б е л о в о л о в, В. К. Г р и ш и н, К. Е. Д е м и х о в, Н. К. Н и к у л и н
ПРОНИЦАЕМОСТЬ КИСЛОРОДА В ВЫСОКО- ТЕМПЕРАТУРНЫХ ЛИТИЕВЫХ СИСТЕМАХ ИЗ
ТУГОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ В КОСМИЧЕСКИХ
УСЛОВИЯХ
Рассмотрено влияние космической среды на свойства тугоплавких
металлов, а также процессы и условия взаимодействия кислорода
с элементами высокотемпературной энергоустановки. Приведены
расчетные и экспериментальные данные проницаемости кислорода
через ниобиевые сплавы.
Высокотемпературные литиевые системы в космической энер - гетике. Явления проницаемости кислорода сквозь оболочку литиево - го контура из ниобия и накопления кислорода в литиевом теплоноси- теле были открыты в 1975 г. при испытаниях первой полномасштаб- ной теплогидравлической литиевой модели космической энергетиче- ской установки, созданной в 1969–1970 гг. РКК “Энергия ” совместно с
институтом электросварки им. Е.О. Патона АН УССР и Днепровским
технологическим институтом. В состав литиевой модели космической
установки входил большой литиевый контур из ниобия и тепловысоко- вакуумная установка с вакуумной камерой объeмом 20 м3. Дальнейшие
экспериментальные и теоретические исследования проницаемости ато- марного кислорода сквозь тугоплавкие металлы в космических усло- виях, получение термодинамических зависимостей , расч eты основных
показателей проницаемости кислорода по ряду причин были законче- ны только в 1998 . . . 2000 гг. Космическая энергетическая установка большой мощности с опти - мальным термодинамическим циклом [1], фактически состоит из двух
основных частей: ядерно -энергетической (ядерный реактор на бы- стрых нейтронах, преобразователь ядерно-тепловой энергии в электри- ческую, теневая биологическая защита) и теплотранспортной (цирку - ляционный контур или система контуров с литиевым теплоносителем
и электромагнитным насосом, излучатель на основе тепловых труб с
натриевым теплоносителем). Обе системы функционально автоном- ны, хотя схематически и конструктивно тесно связаны между собой в
активной зоне ядерного реактора.
42 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н .Э. Баумана . Сер. " Машиностроение". 2003. № 3