Корабельные воздухонезависимые энергетические установки

В книге анализируются воздухонезависимые (анаэробные) энергетические установки на основе тепловых двигателей и химических источников тока для подводных объектов.
Для научных и инженерно-технических работников, занимающихся проектированием и расчетами воздухонезависимых энергетических установок для подводных объектов; систем хранения, генерации и подачи водорода в составе корабельных энергетических установок. Может быть полезна аспирантам и студентам высших технических учебных заведений, обучающимся по специальностям, связанным с созданием воздухонезависимых энергетических установок и водородной энергетикой.

Содержание
От авторов
Введение
1. Общие характеристики корабельных воздухонезависимых энергетических установок
1.1. Краткая история развития корабельных ВНЭУ
1.2. Перспективные воздухонезависимые энергетические установки для подводных объектов
1.3. Обоснование выбора корабельной ВНЭУ на стадии исследовательского проектирования
2. Корабельные воздухонезависимые энергетические установки на основе тепловых двигателей
2.1. Воздухонезависимые энергоустановки с дизелями, работающими по замкнутому циклу
Анализ прототипов ВНЭУ с дизелями, работающими по замкнутому циклу
Обзор исследований работы дизелей на искусственных газовых смесях различного состава
Технологическая схема ВНЭУ с ДЗЦ на основе криогенного хранения кислорода и вымораживания диоксида углерода
Технологическая схема блока вымораживания
Построение математической модели газового контура ВНЭУ
Оценка пределов изменения свойств и параметров состояния искусственной газовой смеси на входе в дизель ВНЭУ
Оценка пределов концентрации кислорода в искусственной газовой смеси ВНЭУ
Влияние влагосодержания ИГС на работу дизеля в составе ВНЭУ
Расчет параметров и показателей рабочего процесса дизеля как основного функционального элемента ВНЭУ
Расчетные исследования рабочего процесса дизеля 64 15/15 на ИГС различного состава
Технологическая схема экспериментальной ВНЭУ на базе дизеля 64 15/15, работающего на ИГС
Результаты экспериментальных исследований стендовой модели ВНЭУ на базе дизеля 64 15/15
Технологическая схема опытного образца ВНЭУ на базе поршневого ДВС для морских объектов
Технологическая схема ВНЭУ с криогенными системами хранения топлива и окислителя для малой ПЛ
2.2. Двигатели Стирлинга
Принцип действия двигателя Стирлинга
Устройство двигателя Стирлинга
Рабочее тело для Д ВПТ
Опыт использования двигателей Стирлинга на кораблях
Зависимости для расчета массогабаритных показателей ДВПТ
Определение запасов горючего и окислителя для работы ДВПТ.
Анализ показателей ДВПТ в функции режимных параметров
2.3. Паротурбинная установка замкнутого цикла типа MESMA
2.4. Жидкостные и твердотопливные газогенерирующие генераторы на гидрореагирующем топливе
3. Корабельные воздухонезависимые энергетические установки на основе химических источников тока
3.1. Основные типы химических источников тока
3.2. Свинцово-кислотные, серебряно-цинковые и никель-кадмиевые электрохимические аккумуляторы
3.3. Сернонатриевые аккумуляторные батареи
Качественный анализ сернонатриевых АБ
Определение массогабаритиых характеристик сернонатриевого аккумулятора
Исследование характеристик сернонатриевого аккумулятора
3.4. Энергетические установки с батареями топливных элементов
Особенности использования ТЭ на морских объектах
Основы термодинамики ТЭ
Примерный состав энергетических установок с ТЭ
Оценка массогабаритных показателей ЭУ с топливными элементами
Анализ массогабаритных характеристик ЭУ с ЭХГ-генераторами
4. Корабельные комбинированные воздухонезависимые энергетические установки
4.1. Возможные схемные решения комбинированных воздухонезависимыхэнергетических установок
4.2. Оценка массогабаритных характеристик газотурбинного двигателя
4.3. Сравнительный анализ комбинированных энергетических установок
5. Основы расчета систем хранения и генерации реагентов для морских объектов
5.1. Выбор типа реагентов в системах хранения энергоустановок морских объектов
5.2. Хранение газообразного водорода
5.3. Криогенное хранение водорода
5.4. Система генерации водорода из метанола
5.5. Система генерации водорода из аммиака
5.6. Системы генерации водорода из гидридов металлов
5.7. Гидролиз гидридов металлов
5.8. Получение водорода из воды путем ее разложения гидрореагирующими металлами
5.9. Микробаллонная система хранения водорода
5.10. Физические методы извлечения водорода из водородсодержащих смесей
Паровая конверсия природного газа
Газификация угля (паровой риформинг угля)
Термохимическое разложение воды
Электролиз воды
5.11. Технико-экономическое сравнение систем генерации реагентов
5.12. Способы получения, хранения и заправки энергетических установок кислородом
5.13. Определение запасов водорода на морском объекте
5.14. Характеристики баллонной системы хранения водорода
5.15. Характеристики криогенной системы хранения водорода
5.16. Характеристики интерметаллидной системы хранения водорода
5.17. Характеристики микробаллонной системы хранения водорода
5.18. Режимы работы микробаллонной системы хранения водорода
Определение скоростей выхода водорода в МБС хранения
Нестационарные режимы опорожнения МБС хранения водорода
Определение аэродинамических характеристик микробаллонного накопителя водорода
Теплообмен в микробаллонной накопителе водорода
5.19. Режимы работы интерметаллидного накопителя
Определение характеристик интерметаллидного слоя при тепловых воздействиях
Описание термосорбционных процессов при взаимодействии интерметаллического соединения с водородом
Расчетный анализ режимов работы иитерметаллидного аккумулятора водорода
Исследование динамических режимов работы системы хранения с интерметаллидным накопителем водорода
6. Характеристики системы хранения и генерации водорода из боргидрида натрия
6.1. Обоснование выбора системы хранения, генерации и подачи водорода из боргидрида натрия
6.2. Состав системы хранения, генерации и подачи водорода из боргидрида натрия
6.3. Процесс гидролиза боргидрида натрия
Исследование процесса гидролиза БГН в лабораторных условиях... Исследование процесса гидролиза БГН в водородном реакторе трубчатого типа
Исследование процесса гидролиза БГН в водородном реакторе моноблочного типа
Кинетическое уравнение процесса гидролиза БГН в натурных условиях
Условия образования водорода при гидролизе БГН
Рост пузырька водорода в процессе гидролиза БГН
Скорость всплытия одиночного газового пузырька
Решение задачи взаимодействия водородного пузырька и окружающей его жидкости численным методом
Особенности гетерогенного катализа на частицах борида кобальта
6.4. Теоретические основы выбора элементов агрегата генерации водорода
Краткое описание модернизированного моноблочного АГВ
Особенности движения пузырька в нисходящем потоке жидкости реакционной зоны АГВ
Основные характеристики двухфазного потока в реакционной зоне АГВ
Определение скоростей всплытия пароводородных пузырьков в эмульсии
Определение объема реакционной зоны АГВ
Процессы в парогазовом объеме АГВ
Определение поверхности теплообмена теплообменника-конденсатора АГВ
Осаждение капельной влаги в сепарационном устройстве АГВ
6.5. Методика расчета фильтра-отстойника
Скорость осаждения одиночной твердой частицы в восходящем потоке жидкости
Стесненное осаждение твердых частиц
Процесс фильтрования суспензии в фильтре-отстойнике
6.6. Динамические режимы работы СХГПВ
Анализ динамических характеристик агрегата генерации водорода
Динамика волн давления в парогазовой эмульсии
Основные уравнения и методы их решения, использующиеся при математическом моделировании СХГПВ
Результаты расчетов динамических режимов работы СХГПВ
6.7. Основные направления совершенствования оборудования СХГПВ
Теоретические основы создания агрегата генерации водорода с твердым катализатором
Принципиальные схемы получения водорода с растворением БГН на борту подводных объектов
Использование теплоты химических реакций в оборудовании СХГПВ для создания циркуляции в системе термостатирования
6.8. Анализ соответствия СХГПВ основным требованиям, предъявляемым к корабельным энергетическим установкам
Требования к акустическим характеристикам
Требования к химическим полям
Анализ эффективности работы автоматизированной системы взрывоподавления в ЭУ с ЭХГ
7. Характеристики берегового заправочного
Комплекса для корабельных воздухонезависимых энергетических установок с водородным топливом
7.1. Определение параметров электролизеров с твердым полимерным электролитом
Термодинамические основы разложения воды в процессе электролиза
Особенности электролиза воды с использованием ТПЭ
Расчетное определение параметров электролизной ячейки
7.2. Экспериментальные исследования электролизера воды с твердым полимерным электролитом
Описание лабораторного макета электролизной установки на базе электролизера воды с ТПЭ
Описание измерительных схем для определения характеристик экспериментальной установки
Основные результаты экспериментальных исследований рабочих процессов электролизной установки
Анализ результатов экспериментальных исследований рабочих процессов электролизной установки
7.3. Анализ принципиальной схемы берегового заправочного комплекса на основе ядерного энергоблока и электролизера воды сТПЭ
Оценка экономической эффективности от совместного использования ядерного реактора и электролизера воды с ТПЭ
Схема берегового комплекса получения реагентов
Система теплоснабжения в составе БЗК
Контур утилизации низкопотенциальной теплоты
Заключение
Литература