顯的,既然目前氣冷堆的技術已經較為成熟,完全可以考慮在中國的第一艘核動力航母中使用這樣的設計。
高溫氣冷堆使用的冷卻介質是氦氣,氦氣在反應堆中被加熱到5度左右透過迴圈系統把熱帶到反應堆之外。在這個時候,有兩種把熱能轉化為機械能的模式。
第一種模式是透過一個換熱系統,用高溫氦氣加熱第二回路中的水或者其他介質,再利用形成的水蒸汽或者其他高溫氣體推動蒸汽輪機做功。這種方式與輕水堆類似,技術上也相對比較成熟,但缺陷也比較明顯:一是需要兩個迴路,使整個系統的體積變大,裝置數量增多,提高了維護成本;二是增加了一次熱交換過程,在換熱過程中不可避免地會出現損耗,導致熱效率降低
第二種模式也就是張逸華所提出的模式,即取消第二回路,直接用高溫氦氣驅動汽輪機做功,這樣既簡化了結構,也能提高熱效率,是一種非常有前途的模式。在這個模式中由氦氣直接驅動的汽輪機,就是氦氣輪機。或者嚴格地說,是在核島的第一回路中使用的氦氣輪機。截止到目前為止,世界上已經存在的氦氣輪機僅僅能夠應用於第二回路,在第一回路上使用的氦氣輪機尚處於實驗之中。
張逸華是一個技術痴,自從自己的研究方向由飛機發動機轉向工業汽輪機和燃氣輪機之後,他便開始廣泛涉獵相關的技術,氦氣輪機的技術也是在這個時候進入他的視野的。
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