Техника - молодёжи 1958-05, страница 38

«Я читал о мощных турбогенераторах с водородным охлаждением. Не объясните ли вы в общих чертах смысл такого охлаждения!»

К.Герсатор, г. Рязань

Для того чтобы объяснить причину применения водорода для охлаждения мощных турбо енераторов, необходимо вспомнить о некоторых свойствах водорода и сравнить их со свойствами воздуха.

Как известно, потери на трение о воздух и на вентиляцию в турбогенераторах составляют 50% от всех потерь. Можно считать, что эти потери изменяются пропорционально удельному весу или плотности среды. Плотность водорода прим! рно I D07 раза меньше плотности воздуха. Следовательно, при охлежде-нии чисть м водородом потери уменьшаются в 1 :0,07, то есть в 14,3 раза. Но так как водород, находящийся внутри корпуса турбогенератора, содержит некоторое количест ю воздуха, то практически потери уменьшатся ие в 14,3 раза, а несколько меньше, примерно в 10 раз.

Огромное значение имеет теплопроводность одорода Она в 7 раз больше теплопроводности воздуха и приближается к теплопроводности твердых изоляционных материалов. Это значит, что в среде водорода совершенно исчезают температурные перепады, связанные с наличием воздушной прослойки в пазах, в изоляции и между листами екти iHoro железа машины. Испытания показали, что водородное охлаждение, например в 2— 2,5 раза сниж ет перегрев обмоток статора, что дает возможность поднять мощность турбогенератора на 20%. Повышение давления водорода внутри корпуса машины увеличивает теплопроводность и дает возможность поднять мощность турбогенератора до 50 и даже 60%.

Коэффициент теплопередачи от поверхности материала к газу у водорода в 1,5 раза выше, чем у воздуха. Следовательно, перегрев обмоток возбуж дения при водородном охлаждении резко уменьшается. Необходимо учест! что объемная теплоемкость водорода практически не отличается от воздушной. Это обстоятельство позволяет при охлаждении машин водородом пользоваться тем же .объемным количеством водорода, что и при охлаждении воздухом. Отсюда возможно применение так назь в ммых воздушно-водородных машин, которь е работают на любом из этих охладителей без конструктивны* переделок

Таковы преимущества водородного охлаждения. Но у него есть и недостатки. Водород взрывоопасен. Поэтому необходимо соблюдать условия, препятствующие его воспламенению. Кроме того, особо остро стоит вопрос о создании уплотнений для газонепроницаемости водорода.

А

«Что такое теппопелеигатор и для чего он служит!» — спрашивает И. Г е т м в и из города Львова.

Наверное, многие знают, что существует очень простой прибор — термо а-ра. Он состоит из двух проволочек или пластинок разных металлов, спаянных

34

друг с другом иа одном конце. Если нагреть место спая, то на концах проволочек возникает разность напряжений Подключив термопару к гальванометру, можно замерить ток, который появился в результате нагрева термопары.

Теперь представим себе, что термопару мы поместили в фокус параболического зеркала, направленного на какой-либо далекий предмет. Тогда тепло, излучаемое этим предметом, улавливается зеркалом и, собранное в фокусе, нагревает термопару. С помощью усилительных приборов ток, возникающий в термопаре усиливается и замеряется.

Теплопеленгатор и представляет собой прибор, в основе которого лежит

/л^^/ 7

^L-/

L_>

принцип преобразования ничтожно малых количеств тепловой энергии, излучаемой различными телами, в электрическую.

Значительно большей чувствительностью обладают термисторы —- приборы, работающие как и термопара, но составленные не иэ металлов—проводников, а иэ полупроводников. В сочетании с другими приборами они делают буквально чудеса. Они могут за несколько километров обнаружить человека, корабль, самолет. Чувствительность их так велика^ что они замечают предметы, Температура которых отличается от температуры окружающей среды на тысячные доли градуса. Подводную лодку, погруженную на 30—40 м, теплопеленгатор обнаруживает по кильватерной струе, температура которой отличается от температуры окружающего водного пространства на 0,05—0,1°. За километр он «видит» зажженную спичку. Термистор, помещенный в фокус теле-ско а-р флвктора, способен улавливать ничтожно малое количество тепла, посылаемого далекой звездой, достигающее Земли. С помощью чувствительного гальванометра определяется количество тепла, собранное зеркалом телескопа, и вычисляется температура звезды.

А

«Как работает миноискатель!» — спрашивает А. Кочетов из города Воронежа.

Поиски металлических предметов — мин, фугасов и т. д. — производят при помощи специальных электрических или электронных приборов.

В электронном приборе имеются две ламповых генератора, настроенных на одну и ту же высокую частоту, включенных так, что общая частота их равна нулю. Поэтому телефон, включенный в общий ьходной контур, не будет передавать никаких колебаний. Но если поднести прибор к металлической массе, то под влиянием ее во внешних вит

ках колебательного контура одного из генераторов начинают меняться индуктивность и емкость, а следовательно, меняется и вырабатываемая частота. Появляются так называемые «биения», возникающие в полосе слышимых частот, которые и прослушиваются в виде характерных звуков низкого тона.

Электрический миноискатель состоит из поисковой рамки, генератора электрических колебаний, звукового или визуального индикатора и источника питания. По рамке проходит ток, вы-рабатьм вм й генератором. При перемещении рамки по поверхности грунта, снега или воды попадающиеся металлические детали мины вызывают изменение электрического тока, протекающего по контуру рамки. Эти нарушения изменяют силу тока, а следовательно, и силу звука в телефоне или отклоняют стрелку визуального прибора.

А

«Достигнет ли дне затонувший корабль ипи его не пустит огромное давпеиие!»—с этим вопросом в редакцию обращаются очень многие читатели.

Получив гибельную пробоину, корабль наполняется водой м погружается под поверхность моря. Это явление не трудно объяснить законом Архимеда. Пока наполненный воздухом стальной корабль весил меньше вытесненной им воды, он плавал. Как только воздух из трюмов был вытеснен, корабль стал тяжелее воды и затонул.

Опускаясь в глубь океана, корабль испытывает все возрастающее давление. На глубине всвго в 150 м вода давит на корабль с такой же силой, с какой давит пар на стенки котла современного паровозе. Но для океана это ничтожное давление. Затонув в районе Филиппинской впадины, корабль, чтобы достигнуть дна, должен опуститься на 11 тыс. м. Там давление на каждый квадратный сантиметр поверхности коребля достигнет огромной величины: оно составит 1 100 кг. Так не вышвырнет ли это громадное давление воды корабль на поверхность, словно пробку? Ведь давление воды превышает здесь вес затонувшего корабля в 10 тыс. раз!

Не лишним будет вспомнить о воздушном океане, на дне которого мы все находимся. Любой из нас отлично себя чувствует, несмотря на давление почти тысячекилометрового слоя воздуха. Но никого из нас еще не выбрасывало этим давлением в стратосферу. Ведь воздух давит на нас со всех сторон с одинаковой силой, так же как и вода на затонувший корабль. И выталкивающая сила зависит не от давления, а от удельного веса. По закону Архимеда мы знаем, что в воде тонут все тела, удельный вес которых больше единицы. Будь это иначе, в Филиппинской впадине плавали бы нв только корабли, но камни, песок и даже целые скалы. В действительности же там достигают дна не только стальные, но и деревянные корабли. Деже обыкновенное полено, намокнув в воде, утонет и опустится на дно, так как его вес будет больше ввса вытесненной им воды.