Strange Paths
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Message Gilgamesh Moderator le 24 Avril 2007 22:24

lambda0 a écrit:
Un vaisseau interstellaire du XXXVème siècle constitué de cables, poulies, engrenages, etc. ça donne un petit air baroque assez intéressant.
On croirait "entendre" le crissement des poulies et les gémissements des cables torturés par la traction et subissant éternellement le sourd grondement des réacteurs se propageant dans la structure du vaisseau.
Je verrais bien un décor un peu "gothique" pour la salle des machines 8)

Bon, sur le plan pratique, ça ne m'inspire pas trop quand même, on devrait pouvoir faire plus simple et plus fiable.
A-t-on vraiment besoin de cette structure qui se replie ?


Objectivement, ça me fait bizarre à moi aussi :oops:

Mais je t'assure que c'est intéressant, voire optimal. Bien sur j'aimerais ne pas avoir été le seul à réfléchir au sujet, mais j'ai assez confiance. Dans la solution adoptée d'une structure plane très grande qui transmet son mouvement à un cylindre en rotation, on ne doit compter sur aucune complaisance en terme de résistance des matériaux. Je ne suis nullement spécialiste en RDM, ni même bon praticien, mais je pense en avoir retenu une loi cardinale : il ne faut pas travailler en compression. Le flambage d'une colonne est en L² (L la portée). A portée et à masse égale, un câble est moins massif qu'un mur. Comme tout est très grand, on travaille en tension. Pour une structure qui n'est qu'ébauchée, une "philosophie de structure", il serait très insatisfaisant de laisser à d'autres le soin de l'empêcher de fléchir en se reposant sur les propriétés exceptionnelles de certains matériaux, encore à imaginer. Je veux imaginer une structure saine. Comme on est quand même obligé de transmettre la pression de l'arrière vers l'avant à travers la poutre, et donc de travailler en compression, on lui donne une flexion, on la "pré-flambe" et on la farcit de câble reliant les montants (non représentés) pour reporter les forces de compression en tension. Bref, c'est un leitmotiv : dès qu'il y a force, imaginer de la transmettre en tension d'un élément.

C'est finalement assez simple dans l'esprit. Il faut filer des km et des km de câble, avant tout. Les pièces massives sont en nombre restreint.

Le résultat de ces pérégrinations mentales me laisse assez songeur et amusé quand même ; j'aboutis à une coque en bois, colmatée par une sorte de bitume (un terpène végétal) et poussée par un genre de voile, au travers d'un cordage qui doit beaucoup à la marine. En plus c'est une arche, dans l'esprit, de forme simple comme dans le mythe ; j'ai pris comme pseudo Gilgamesh, et je jure que c'est le hasard qui réuni ces différents éléments :). En plus ma réflexion première était que le navire n'est pas une bonne image du vecteur capable d'emporter l'humanité à travers l'espace. A une autre échelle pourtant, on aboutit à une sorte d'allégorie de vaisseau au travers dun réseau assez transparent de correspondances.

Comme toi, j'imagine le moment énorme de la mise en tension de l'appareillage. J'imagine sur au moins un mois. Ca devrait couiner, craquer de façon assez dantesque.

Pour la déco de la salle des machine on verra :P

a+



Message lambda0 le 25 Avril 2007 07:03

Il faut se représenter que ces forces sont appliquées pendant des siècles, que tout celà est au voisinage du zéro absolu, sous les radiations, etc.
J'ai quand même quelques doutes sur le vieillissement de cables et le fonctionnement correct d'éléments mécaniques mobiles.
Dans ces conditions, quand c'est possible, j'ai une nette préférence pour l'utilisation de forces magnétiques : pas de contact matériel entre le bloc propulsion et le vaisseau, la poussée peut être transmise par un champ magnétique.
Quand au déploiement, s'il est vraiment nécessaire (je ne me souviens plus pourquoi), il peut être également assuré par des forces magnétiques.
Par ailleurs, les basses températures du milieu interstellaire doivent être plutôt favorables à la supraconduction, ce qui est toujours intéressant pour créer des champs magnétiques.

A+



Message Gilgamesh Moderator le 25 Avril 2007 22:07

lambda0 a écrit:
Il faut se représenter que ces forces sont appliquées pendant des siècles, que tout celà est au voisinage du zéro absolu, sous les radiations, etc.
J'ai quand même quelques doutes sur le vieillissement de cables et le fonctionnement correct d'éléments mécaniques mobiles.
Dans ces conditions, quand c'est possible, j'ai une nette préférence pour l'utilisation de forces magnétiques : pas de contact matériel entre le bloc propulsion et le vaisseau, la poussée peut être transmise par un champ magnétique.
Quand au déploiement, s'il est vraiment nécessaire (je ne me souviens plus pourquoi), il peut être également assuré par des forces magnétiques.
Par ailleurs, les basses températures du milieu interstellaire doivent être plutôt favorables à la supraconduction, ce qui est toujours intéressant pour créer des champs magnétiques.

A+


Je pense bien à un palier magnétique au moyeu ; je dirais même que ça s'impose, mais je ne vois pas bien comment me passer de cablerie pour réunir la corole à la poutre.

Pour la transmission de la poussée au moyeu, il faut favoriser la solution la plus compacte possible. D'une part parce que c'est une interface entre deux énormes compartiments de masse, l'un mobile (le cylindre) l'autre statique (la corole) et qu'il faut réduire les frottements, d'autre part parce que l'application d'une poussée sur un cylindre en rotation risque de le faire précesser si elle n'est n'est pas exactement appliquée au centre de masse.

Au départ je pensais qu'un palier magnétique ne pourrait pas résister à une poussée de 8 Mt mais en fait c'est pas si terrible.

La pression magnétique est en B2/2μ

Pour un palier circulaire de 100 m de diamètre (c'est plus que sur le schéma mais ça rentre bien dans le "super coeur" de l'arche, à l'intérieur de la poutre d'écureuil) , la pression appliquée serait d'une centaine de bar. Pour équilibrer cette poussée, il faudrait sur la même surface un champs de 5 Tesla. C'est beaucoup mais ça reste raisonnable, avec des bobine supraconductrices.

Donc au centre, un palier magnétique en rotule, capable de jouer de +/- 10° (le jeu maximal de la corole). Zero frottement, l'idéal.

Un palier magnétique nécessite un système de production d'énergie électrique en état de fournir. Politiquement, il est nécessaire de prévoir au moins deux niveaux de secours. Soit, sur le même axe un palier mécanique, classique, constitué de pièces lisses en roulement, par exemple métallique et un palier d'extrême urgence, sous la forme par exemple d'un segment de glace d'eau emprisonnée entre deux plateaux très lisses, chimiquement très stable, genre teflon dans une chemise métallique (ou pas) puissamment jointoyée (c'est sa faiblesse....) et qui prendrait le choc automatiquement en cas de défaillance des deux précédents.

Pour la câblerie, je l'ai dis, je ne vois pas trop comment m'en passer pour relier la corole à la poutre. Cette superficie immense doit pouvoir travailler en contrainte locale minimale. IL s'agit de glace peu cohésive et les point de report doivent pouvoir être nombreux de manière à réduire les contraintes de cisaillement. Sur ce point, je ne vois pas comment faire différent de la marine à voile, en reliant la surface de poussée au mat par des haubans matériels.

Autant pour la câblerie que pour la poutre, toute pièce est triplée, dans l'idée : le premier éléments suffit à supporter la charge s'il est bon état, le deuxième travaille de concert pour diviser la charge par deux, et pour prendre le relais si le premier cède sans prévenir, le troisième peut être en maintenance complète (remplacement, examen approfondi hors tension).

Comme on travaille en tension, avec des éléments légers (des câbles), ça n'engage pas des contraintes de masses stratégiques. On travaille à la marge, sur 0,1% de la masse totale. Ce serait tout différent si on devait doubler ou tripler une parois.

Comme tu peux le voir sur le schéma, les câbles forment une boucle fermée, ils sont annulaires. On peut imaginer moteurs à crémaillère qui les fassent défiler tout en les maintenant en tension devant des capteurs disposés en de nombreux points de sorte que tout défaut de structure engendré par les radiations (cosmique ou "corolaire") soit repéré avant rupture.

le travail des câble est concentré sur la durée d'accélération/décélération. Dans mon idée, celle ci n'excède pas 70 ans. Pendant la durée de vol libre, la tension se résume au jeu imprimés sur la double parois pour la faire "respirer" comme un soufflet afin d'émuler le système climatique. Contrainte à calculer, mais faible et pouvant s'interrompre un temps sans dommages majeurs.

A part ça, en situation de vol libre, c'est à dire sur 90% du trajet, les deux coroles sont en suspensions "au dessus" de la structure par simple attraction gravitationnelle (garche ~ 3.10-5 au maximum, avec M = 45 Gt et d = 10 km), ce qui ne va pas chercher bien loin (1 à 2 millions de tonnes au max).

voila l'état de ma réflexion actuellement.

a+
Dernière édition par Gilgamesh le 01 Mai 2007 22:06, édité 1 fois au total.



Message lambda0 le 26 Avril 2007 07:45

Si j'ai le temps, je vais reprendre mes calculs pour voir si la surface du bloc de propulsion est vraiment un problème.
Mais pourquoi deux "corolles" ?
Le bloc de propulsion est totalement indépendant du vaisseau. A chaque extrémité du vaisseau, une boucle de courant peut créer le champ magnétique de couplage. Au moment de passer en freinage, le bloc de propulsion passe de l'arrière à l'avant du vaisseau cylindrique (donc pas de manoeuvre de retournement pour le vaisseau lui-même).
La réserve de combustible de fusion se trouve au niveau du vaisseau. Le combustible est vaporisé, ionisé, transmis au bloc de propulsion par des tubes de champ magnétique. Le bloc de propulsion ne comprend donc vraiment que les propulseurs, ce qui facilite son transfert de l'arrière vers l'avant.
Et pendant qu'on y est, je ne vois pas raison fondamentale pour laquelle le "bloc de propulsion" devrait être d'un seul tenant : en réfléchissant un peu, peut-être qu'avec quelques conducteurs judidieusement disposées, on peut créer la topographie de champ magnétique permettant de tenir un ensemble de propulseurs mécaniquement indépendants et de transmettre la poussée.

Bon, c'est sûr que tout celà n'est pas aussi intuitif que de la bonne vieille mécanique et cablerie...
Se souvenir aussi qu'on sait théoriquement "projeter" des champs magnétiques à grande distance au moyen de plasmas non collisionnels auto-organisés, c'est peut-être aussi un phénomène intéressant à exploiter.



Message Gilgamesh Moderator le 26 Avril 2007 22:51

Ce qui est sûr c'est que la superficie de la corole conditionne beaucoup d'aspects géométriques et que la géométrie de l'Arche conditionne tout .

La motorisation actuelle est assez conservatrice dans le mesure où la poussée par unité de surface est petite. S'il y a des pistes pour envisager des moteurs à fusion de forte poussée évidemment ça serait intéressant de l'intégrer à la réflexion.

Au départ je me suis dis que placer une corole à l'avant permettait tout simplement d'éviter une manoeuvre de retournement que j'estime assez acrobatique. De la sorte elle offre une protection contre les impacts sans dépense supplémentaire. Dans l'idée, il ne s'agit que de carburant. Les moteurs qui transforment le carburant en poussée ne sont pas doublés ; ils sont transférés durant la phase de vol libre en position avant. On a plusieurs siècles pour le faire. Je me dis aussi que si le carburant comprend de grandes masse de glaces d'hydrogène lourd ça permet de le protéger plus efficacement du rayonnement solaire. On peut même imaginer que *tout* le carburant soit à l'avant, car le transfert de carburant vers l'arrière pour les besoins de la propulsion n'est vraiment pas très contraignant. C'est assez iconoclaste, mais pourquoi pas ?

Comme il s'agit d'une structure tout en câble (à part les moteur eux même), que le carburant est conservé par la basse température, sans réservoir, l'impact sur la masse finale ne joue que sur 1%, donc j'avoue que ça n'a pas concentré ma réflexion. J'ai conscience que c'est beaucoup plus ébauché que le reste.

Ca m'intéresse beaucoup, une architecture magnétique, mais il me manque une aperception physique claire du phénomène.

Et avec ceci quand même que la solution ne peut pas être exclusivement (au sens d'étroitement) technique. Il faut prévoir, voir prédire que l'Arche subisse un temps une totale dégradation technologique pour cause de dysfonctionnement politique. On ne peut pas aborder un tel projet sans intégrer ceci au même titre qu'un aléas technique. Il faut donc intégrer une très forte tolérance, la plus forte possible, à l'effondrement de la production d'énergie. Une cablerie physique a cet avantage. Je pense donc à un système totalement redondant (mécanique et magnétique, comme pour les paliers). Un pilotage magnétique de la structure de propulsion pourrait constituer la norme avec une câblerie en cas de défaillance.

a+



Message lambda0 le 27 Avril 2007 12:50

Gilgamesh a écrit:
...
Ca m'intéresse beaucoup, une architecture magnétique, mais il me manque une aperception physique claire du phénomène.
...


C'est vrai que ce n'est pas très intuitif. Prenons un exemple :
On sait déjà soulever et accélérer des mobiles de plusieurs dizaines de tonnes au moyen de champs magnétiques, sans contact matériel : principe du MagLev. Dans ce cas, la poussée n'est pas transmise en un point précis, les forces sont assez bien réparties.
Inversons maintenant le principe : le vaisseau cylindrique est entouré de rails, parallèles à l'axe du vaisseau, portant des propulseurs. Ces rails sont indépendants les uns des autres, et du vaisseau, et la poussée est transmise des rails au vaisseau de façon un peu similaire au MagLev. On peut s'arranger pour que ces "rails" ne travaillent pas trop en compression en répartissant judicieusement les propulseurs (pas tous à l'extrémité).
Le vaisseau est ainsi entouré d'un ensemble de blocs de propulsions qui le pousse par des forces magnétiques (tout comme les rails du MagLev soulèvent le train et le poussent).
Evidemment, la topographie du champ magnétique peut être assez compliquée, surtout qu'il ne faut pas trop perturber le faisceau de propulsion issu des réacteurs, qui est aussi mis en forme par un champ magnétique (c'est le rôle des tuyères magnétiques).

Ce n'est qu'une géométrie possible, sûrement parmi beaucoup d'autres (et probablement pas la meilleure ici).

A+



Message LokiLeFourbe le 27 Avril 2007 23:55

C'est un canon magnétique ton truc, un gauss rifle ou railgun. :D



Message Gilgamesh Moderator le 28 Avril 2007 20:04

lambda0 a écrit:
Inversons maintenant le principe : le vaisseau cylindrique est entouré de rails, parallèles à l'axe du vaisseau, portant des propulseurs. Ces rails sont indépendants les uns des autres, et du vaisseau, et la poussée est transmise des rails au vaisseau de façon un peu similaire au MagLev. On peut s'arranger pour que ces "rails" ne travaillent pas trop en compression en répartissant judicieusement les propulseurs (pas tous à l'extrémité).
Le vaisseau est ainsi entouré d'un ensemble de blocs de propulsions qui le pousse par des forces magnétiques (tout comme les rails du MagLev soulèvent le train et le poussent).
Evidemment, la topographie du champ magnétique peut être assez compliquée, surtout qu'il ne faut pas trop perturber le faisceau de propulsion issu des réacteurs, qui est aussi mis en forme par un champ magnétique (c'est le rôle des tuyères magnétiques).

Ce n'est qu'une géométrie possible, sûrement parmi beaucoup d'autres (et probablement pas la meilleure ici).

A+


Merci,

En tout cas ça peut faire partie des solutions à proposer pour la propulsion.

J'ai un projet de WikiArche avec un concept d'édition en 3 parties : Main (même principe que tous les Wiki, chacun peut participer, Proposal (les articles de qualité sont sélectionnés pour discussion et une partie "Arche" ou les articles sont sauvegardé avec droit d'éditions restreint. La "carcasse" est déjà en place et il faut maintenant y mettre du contenu ; pour commencer, il faut faire la structure, mais il y aura forcément une partie concernant le propulsion.

Donc je pense qu'il faut réflechir aux différentes solutions possibles et les développer plus ou moins à part. La synthèse, c'est une autre histoire.


Dans le cas précis de l'architecture proposée, le pourtour du "tonneau" est une surface rayonnante, donc normalement nue et exposée directement au vide. Il faudrait donc réaménager cette fonction pour y disposer la propulsion, dans le cas où l'emprise des réacteurs serait grande. Mais bon, là aussi il y a plusieurs solutions possibles et dans un premier temps on peut choisir de ne pas trop s'en soucier.

a+



Message Gilgamesh Moderator le 12 Mai 2007 23:43

Bon, un petit up mais qui m'a demandé moults efforts :oops:. C'est dur de se remettre à la thermo :roll:

On se propose de dimensionner le circuit de production d'énergie électrique de l'Arche.

Tout d'abord, après réflexion, il n'y a aucun avantage substantiel à produire cette électricité dans la corole. On a vu qu'en câblerie, pour transporter ce courant vers l'habitacle cela représentait quelque chose de pas négligeable, dans l'absolu (même si c'est marginal rapporté à l'ensemble de la structure).

Les besoins en Deutérium sont de 2,0 g/s dans l'hypothèse retenu, soit environ 450 m3/an de glace par an. Mieux vaut transporter le combustible que le courant.

Ce n'est toutefois pas la principale raison de ce rapatriement : il s'agit surtout de valoriser l'eau de refroidissement. On va cogénérer de la vapeur basse pression avec cela. La cogénération sert ici-bas, sur Terre, à produire de l'eau tiède pour le chauffage. Mais le chauffage cela ne nous intéresse pas, on cherche au contraire à refroidir la structure. Par contre, de la vapeur en masse qui se condense nous intéresse pour... faire pleuvoir. Caramba, cette fois ci j'y arriverais. Mieux vaut s'en servir pour faire cela que de la bazarder directement dans l'espace.

De la sorte on utilise le processus de refroidissement de la structure déja mis en place au lieu de construire des radiateurs supplémentaires dans le vide.

La centralisation d'une activité aussi stratégique dans le moyeu présente également un intérêt ; c'est si j'ose dire son emplacement naturel. On prévoit une unité de production par segment (l'Arche est bâtie sur une symétrie de 12 éléments). Chaque éléments représente la production d'une dizaine de centrale nucléaire. C'est une grosse activité et il vaut mieux en faciliter l'accès.

Un petit schéma pour visualiser les principes retenus :

Image
Schéma de circulation des fluides liés à la production d'énergie.



Détaillons un peu, on cherche tout d'abord à minimiser les contraintes mécaniques vu qu'il s'agit d'un système destiné à fonctionner plusieurs siècles. Pour cela, on ne travaille pas à trop haute pression ou température. Soit 100 bars et 530°C à l'admission de la turbine.

La vapeur est surchauffée, c'est à dire qu'après une première détente en turbine haute pression, qui l'amène de 100 à 10 bars, elle reçoit à nouveau un coup de chauffe à 530°C pour se détendre dans une turbine basse pression.

Cette surchauffe permet d'éviter que le changement d'état se fasse dans la turbine (formation de gouttelettes d'eau liquide), ce qui y libèrerait une chaleur de changement d'état dont on n'a que faire ici et abimerait les turbines. La surchauffe permet d'améliorer le rendement thermo sans travailler à haute température. En sortie, on récupère une vapeur basse température/basse pression. Vu que le circuit d'acheminement de la vapeur BP circule dans les parois, c'est plus sécurisant.

L'espace interparois est maintenu en vide permanent, à 0,02 bar qui est pression du point de rosée pour la température interne de l'Arche, 20°C.

On fonctionne en principe en cycle fermé ou plutot semi-fermé : océan | eau douce sinus | circuit de refroidissement. Cela évite à avoir à désaliniser en masse l'eau océanique. Je règle un vieux problème. On assure le transfert thermique océan-sinus avec des échangeur, de même entre les sinus et le circuit de refroidissement. Non représenté sur le schéma, le retour des précipitations dans les sinus. On cherche plutôt à éviter le mélange avec les eaux océaniques, même si cela va se produire à la marge.

On maintient le circuit de refroidissement en circuit fermé afin de ne pas le polluer avec des eaux chargées. La vapeur détendue qui sort de la turbine plonge dans l'eau des sinus où elle se condense. Se faisant elle transfert son énergie de changement d'état et cela provoque l'évaporation de la quantité équivalente d'eau dans l'interparois. On fonctionne ici au point d'équilibre liq/vap. Le différentiel de température est faible ~ 5°C. C'est un simple transfert de changement d'état d'un compartiment à l'autre.

On suppose que cette condensation se fait dès le contact avec l'eau sinusale et par ailleurs on fait circuler ensuite cette eau condensée au plus près de l'épiderme afin de le réchauffer et d'accélérer les échange radiatif avec l'espace. Par ailleurs l'eau des sinus est à l'équilibre de hauteur avec l'océan. La hauteur d'eau dans le bas du circuit est d'environ 40 m soit une pression de 4 bars. On place en bas de colonne une pompe haute pression qui va ramener l'eau vers le moyeu. La hauteur équivalente h', en terme gravité (rho.g.h) est égale à la moitié du rayon. L'accélération de la pesanteur est en effet progressive et intégrée sur le rayon, h'=h/2, soit 2500 m. La pompe doit fournir une pression de 250 bars.

Il s'agit là d'un circuit de grande dimension (5000 m) à haute pression. Un point critique.

Arrivé en haut a pression normale (1 bar) l'eau est recompressée à 100 bar pour alimenter le générateur de vapeur.

Quantitativement ça donne le tableau de données suivant :

Image

La turbine reçoit (en indice : les deux étages de détente, haute pression + basse pression après surchauffe) :

W-[1'-1]+[2-1"] = 1680 kJ/kg

La chaleur reçue est (chauffe + surchauffe) est :

Q+[1-6]+[1"-1] = 4130 kJ/kg

Le travail reçu par le fluide (compression basse et haute) est :
W+[4-3]+[6-5] = 34 kJ/kg

Auquel s'ajoute le travail contre la pesanteur pour remonter l'eau vers le moyeu :
W+ = gh' = 25 kJ/kg

Soit un W+ total de 59 kJ/kg

Le rendement mécanique est :

r = W-/(Q+ + W+) = 0,40




On veut 125 GW d'énergie lumineuse. L'énergie électrique nécessaire aux activités anthropiques est négligeable, de l'ordre de 0,25% de ce total (6,1 kW/archonautes x 50 000 = 0,3 GW).

Les alternateurs ont un rendement électrique de l'ordre de 0,95. La transformation de l'énergie électrique en lumière dans des dispositifs électroluminescents se fait également à un excellent rendement, disons à nouveau 0,95.

Le rendement total est donc de l'ordre de 0,36. Pour assurer la production de lumière, l'Arche doit produire une énergie primaire de 350 GW, ce qui nécessite la combustion thermonucléaire de 2g de Deutérium par seconde dans les réacteurs à fusion du Moyeu. La densité d'énergie du Deutérium est prise égale à 1,75.1014J/kg.

Aux CNTP(1) le débit d'eau circulant dans le circuit représente 85 m3/s, ce qui correspond au débit d'une rivière française(2) de débit moyen. On peut donc alimenter un cours d'eau et même plusieurs. Et cela correspond au volume des précipitations ! Moyenné sur les 314 km² de l'Arche, cela représente... 8500 mm/an ! Diluvien. C'est chouette. Cela veut dire qu'on a toute l'eau qu'on veut. Bien entendu on peut distribuer cette eau où l'on veut. Tout contraste en bon à prendre.


Bon maintenant... Tout ceci est-il correct ?

...


A l'attaque !


:)


a+


-------------------
(1) CNTP : conditions normales de température et de pression, soit 0°C et 1 atmosphère.

(2) Rivières françaises dont le débit est compris entre 60 et 100m3/s : le Cher, l’Yonne, le Gave de Pau, la Creuse, la Sarthe, l’Arve, l’Ariège, l’Aisne, l’Isle
Dernière édition par Gilgamesh le 13 Mai 2007 12:11, édité 11 fois au total.



Message baptiste R le 13 Mai 2007 01:17

C'est peut-être un peu bête, mais au détour de quelque part Baudelaire dit "Plans. Fusées. Projets." et ça m'a fait penser à l'arche. Donc spéciale dédicace. :-)



Message Gilgamesh Moderator le 13 Mai 2007 08:58

Concentration.

Puissance de l'idée fixe.

La franchise absolue, moyen d'originalité.

:D


Ah c'est sympa, j'adore Beaudelaire. Je dois en connaitre une dizaine par coeur.

Et, comme un bon nageur qui se pâme dans l'onde, Tu sillonnes gaiement l'immensité profonde Avec une indicible et mâle volupté. :P


a+



Message Gilgamesh Moderator le 13 Mai 2007 12:06

Par rapport au débit d'eau douce de surface circulant dans l'Arche, voici une petite étude rapide et sans prétention de la relation existant entre le débit moyen et la surface des bassins versants des rivières françaises.


Image

Le coefficient de proportionnalité est de 72 km² pour 1 m3/s de débit.

L'Arche faisant 314 km², le débit "normal" d'un cours d'eau recueillant des précipitations "normale" serait de 4 m3/s à peine. La production de vapeur nécessaire à l'éclairement engendre un débit 20 fois supérieur.




Image

Le Cher
(~ 100 m3/s)
près de son embouchure avec la Loire,
à Loire-et-cher (41 400)





a+



Message lambda0 le 14 Mai 2007 07:07

Gilgamesh a écrit:
Bon, un petit up mais qui m'a demandé moults efforts :oops:. C'est dur de se remettre à la thermo :roll:
...

Bon maintenant... Tout ceci est-il correct ?




Pas eu le temps de vérifier en détail, mais bravo pour cette petite étude, c'est de la belle thermo.
Quelques remarques cependant :
- il me semble bien que la vapeur d'eau à haute température et sous pression est corrosive. De tels systèmes risquent de nécessiter une maintenance importante, similaire à celle de nos réacteurs nucléaires actuels, qui sont aussi des machines à vapeur pour la plupart.
- le cycle vapeur n'est probablement pas la meilleure façon de récupérer l'énergie d'un générateur à fusion quand il s'agit de produire de l'électricité, et on attendrait plutôt des rendements supérieurs à 50%, soit en utilisant d'autres fluides que l'eau pour travailler à plus haute température, si on reste sur les machines thermiques, soit par induction électromagnétique.

A+



Message Gilgamesh Moderator le 14 Mai 2007 12:31

lambda0 a écrit:
Pas eu le temps de vérifier en détail, mais bravo pour cette petite étude, c'est de la belle thermo.
Quelques remarques cependant :
- il me semble bien que la vapeur d'eau à haute température et sous pression est corrosive. De tels systèmes risquent de nécessiter une maintenance importante, similaire à celle de nos réacteurs nucléaires actuels, qui sont aussi des machines à vapeur pour la plupart.
- le cycle vapeur n'est probablement pas la meilleure façon de récupérer l'énergie d'un générateur à fusion quand il s'agit de produire de l'électricité, et on attendrait plutôt des rendements supérieurs à 50%, soit en utilisant d'autres fluides que l'eau pour travailler à plus haute température, si on reste sur les machines thermiques, soit par induction électromagnétique.

A+


Merci.

Ce qui est sur en effet c'est que la qualité des eaux dans les circuit ne doit pas être quelconque. J'ai trouvé une page pas mal sur ça :
http://perso.orange.fr/bernard.pironin/ ... vapeur.htm

Tu pensais à de l'hélium en coloporteur jusqu'à la turbine ? Ça serait intéressant à calculer aussi, mais je manque un peu de données (déjà pour trouver l'enthalpie de l'eau j'ai un peu lutté. Alors pour l'hélium...)

a+



Message lambda0 le 14 Mai 2007 12:48

Gilgamesh a écrit:
...
Tu pensais à de l'hélium en coloporteur jusqu'à la turbine ? Ça serait intéressant à calculer aussi, mais je manque un peu de données (déjà pour trouver l'enthalpie de l'eau j'ai un peu lutté. Alors pour l'hélium...)
...


Oui, par exemple.
Sinon, n'oublions pas que l'énergie des réactions de fusion utilisées est emportée essentiellement par des particules chargées (donc fondamentalement déjà un courant électrique). Il est un peu dommage de dégrader cette énergie par thermalisation pour ensuite régénérer de l'électricité par un cycle thermo alors qu'on pourrait récupérer directement l'énergie cinétique des produits de fusion par induction, avec un rendement bien meilleur (eh hop, pied de nez à Carnot!).
Dans le cas d'un générateur à fusion, les cycles thermo sont pertinents si on utilise des réactions libérant l'essentiel de l'énergie sous la forme de neutrons (encore que même dans ce cas, il y a aussi théoriquement des solutions "électromagnétiques").

A+




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