--Quảng cáo---
--Quảng cáo---

Thử nghiệm mô phỏng vòng lặp hydro tên lửa đẩy hạt nhân vũ trụ

THÁI BẰNG - 08:52 16/11/2021

Nhà khoa học Mỹ phát triển một mô phỏng thử nghiệm trong phòng thí nghiệm quy mô nhỏ, được gọi là vòng lặp hydro trong động cơ phản lực hạt nhân tên lửa nhằm có được nhận thức chính xác về hoạt động của các hợp phần cấu thành tên lửa.

Động cơ đẩy nhiệt hạt nhân, sử dụng nhiệt lượng từ các phản ứng hạt nhân làm nhiên liệu, có thể được sử dụng trong những chuyến bay vào vũ trụ, trong tương lai gần là những sứ mệnh khám phá sao Hỏa.

Cấu trúc thiết kế động cơ đẩy nhiệt hạt nhân sử dụng hydro

Sơ đồ đơn giản động cơ tên lửa nhiệt hạt nhân

Động cơ tên lửa đẩy nhiệt hạt nhân ( NTR ) là động cơ sử dụng nhiệt từ lò phản ứng hạt nhân, thường phân hạch hạt nhân thay thế năng lượng hóa học của nhiên liệu hóa thạch. Trong NTR, chất lỏng hoạt động (hydro lỏng) được đốt nóng đến nhiệt độ cao trong lò phản ứng hạt nhân và sau đó phun ra qua ống phụt tên lửa tạo lực đẩy.

Những vật liệu sử dụng phải có khả năng chịu nhiệt cao và sự bắn phá thường xuyên của những hạt năng lượng cao.

Will Searight, nghiên cứu sinh TS kỹ thuật hạt nhân thuộc Đại học bang Pennsylvania đã mô phỏng một thử nghiệm trong phòng thí nghiệm quy mô nhỏ, được gọi là vòng thử nghiệm hydro.

Sơ đồ nghiên cứu thử nghiệm động cơ tên lửa đẩy hạt nhân

Thiết lập mô phỏng hoạt động của một lò phản ứng trong không gian, dòng hydro đi qua lõi và đẩy tên lửa với nhiệt độ lên tới gần 2.200 độ F. Searight đã phát triển mô phỏng bằng việc sử dụng những kích thước từ bản vẽ chi tiết của các ống dẫn khí, những thành phần chính tạo nên phần lớn vòng thử nghiệm, hydro chảy qua. 

Theo phân tích của Searight, cần hiểu rất rõ hoạt động các chi tiết của USNC hoạt động thế nào trong môi trường hydro nóng, đây là kiến thức có ý nghĩa quan trọng đưa tên lửa lên vũ trụ. USNC là một trong những nhà thầu lò phản ứng cho dự án động cơ đẩy hạt nhân trong không gian của NASA, đang nỗ lực chế tạo nguyên mẫu động cơ đẩy nhiệt hạt nhân thử nghiệm trong vòng một thập kỷ.

PGS Winfrey, chủ nhiệm chương trình đại học về kỹ thuật hạt nhân đã tư vấn cho Searight sử dụng Ansys Fluent, một phần mềm mô hình hóa thiết kế một vòng lặp mô phỏng từ một ống thép không gỉ có đường kính ngoài khoảng 2 inch. Trong mô hình, vòng lặp kết nối với một máy bơm hydro và tuần hoàn hydro nóng qua phần thử nghiệm liền kề với bộ phận gia nhiệt.

Searight nhận thấy, dù có thể nung nóng hydro đồng đều đến 2.200 độ F, cần phải đặt một bộ phận gia nhiệt ngay trên khu vực thử nghiệm để ngăn chặn sự giảm nhiệt.

Dữ liệu thu thập được từ phần mềm mô hình hóa cho thấy, dòng khí hydro chạy qua khu vực thử nghiệm đồng đều và mượt mà, giảm được sự phân bố nhiệt không đều qua vòng lặp, có thể đe dọa sự an toàn và tuổi thọ của thiết bị. Phân tích kết quả cũng chứng minh được, sử dụng thép không gỉ xây dựng vòng lặp thuận tiện và tiết kiệm chi phí hơn.

Nghiên cứu này đã phát triển một khả năng độc đáo mô phỏng môi trường hoạt động khắc nghiệt với lò phản ứng hạt nhân tại Penn State. 

Công trình nghiên cứu sơ bộ của Searight có thể cho phép tiến hành những nghiên cứu sâu, mở rộng thử nghiệm những vật liệu, trong tương lai có thể được ứng dụng để chế tạo động cơ nhiệt hạt nhân, cho phép thực hiện các chuyến du hành thám hiểm vũ trụ xa hơn, nhanh hơn, hiệu quả hơn trong tương lai.

  • Xe tay ga phát hiện hành vi điều khiển không an toàn
    Công nghệ- Phúc Sơn - 06:30 09/11/2021
    Neuron Mobility có trụ sở tại Singapore, một công ty sản xuất xe tay ga điện tử, đang cập nhật mẫu xe N3 của mình với hệ điều hành mới và các cảm biến bổ sung trên xe sẽ giúp phát hiện, điều chỉnh hành vi lái xe nguy hiểm hoặc thiếu cẩn trọng. Công ty sẽ thử nghiệm khoảng 1.500 xe nâng cấp ở Úc, Canada và Anh trong 6 tháng tới.

(0) Bình luận
Nổi bật Khoa học & Đời sống
Khó phân biệt rượu methanol
Khỏe- Khánh Thủy - 08:55 09/08/2022
Theo tiến sĩ hóa học Khuất Quang Sơn, rất khó phân biệt rượu methanol với rượu ethanol bằng mắt thường trừ cảm giác ngọt hơn, dễ uống hơn.
--Quảng cáo---
--Quảng cáo---
--Quảng cáo---
  • Làm hồng vùng kín như thế nào cho an toàn?
    Khỏe- Phương Khánh - 21:36 05/08/2022
    Da vùng này cực kỳ nhạy cảm, nếu điều trị không đúng hoặc sử dụng các sản phẩm làm hồng vùng kín không rõ nguồn gốc có thể dẫn đến biến chứng phức tạp.
  • Hàng trăm bệnh nhân khám cúm A mỗi ngày
    Khỏe- Thúy Nga - 21:31 05/08/2022
    Cúm A đang bùng phát tại Hà Nội và nhiều tỉnh phía Bắc khiến số bệnh nhân đi khám tăng cao, đặc biệt có nhiều người tiến triển nặng và nguy kịch.
  • Nhà máy đốt rác Thiên Ý chưa đủ gỡ “nút thắt”
    Môi trường- Vân Bùi - 21:30 05/08/2022
    Nhà máy đốt rác phát điện Thiên Ý thuộc Khu liên hiệp xử lý chất thải Sóc Sơn (huyện Sóc Sơn) vừa chính thức đi vào vận hành nhằm gỡ “nút thắt” trong xử lý rác thải. Tuy nhiên, những bất cập trong xử lý rác thải ở Hà Nội vẫn chưa thể tháo gỡ một sớm một chiều.
  • Lãnh đạo TP Hà Nội xúc động viếng 3 chiến sĩ PCCC hy sinh
    Thời sự- Vân Bùi - 20:16 05/08/2022
    Chiều 5-8, lãnh đạo TP Hà Nội cùng hàng ngàn người dân đã đến viếng và tiễn đưa 3 chiến sĩ cảnh sát PCCC hy sinh về với đất mẹ, sáng mãi một cuộc đời “vì nước quên thân, vì dân phục vụ”.
  • Xâm phạm quyền sở hữu trí tuệ trên môi trường số: Phức tạp, tinh vi!
    Khoa học- Vân Tuyết - 17:00 05/08/2022
    Xâm phạm quyền sở hữu trí tuệ, hàng giả, hàng nhái diễn biến ngày một phức tạp trên môi trường số, đặc biệt là nạn hàng giả, hàng nhái trong thương mại điện tử. Các vi phạm ngày càng tinh vi, đã và đang gây khó khăn thách thức không nhỏ cho công tác thực thi, bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ...
  • 100% sinh viên Học viện Y- Dược học cổ truyền Việt Nam ra trường có việc làm
    Giáo dục- Nguyễn Mai - 16:57 05/08/2022
    Học viện Y- Dược học cổ truyền Việt Nam là trường đầu tiên cam kết chất lượng đào tạo: 100% sinh viên ra trường có việc làm và làm được việc.
  • Đưa dự án Phát triển Kỹ năng Giao tiếp tiếng Anh vào Trường THCS Canh Nậu, Bắc Giang
    Giáo dục- QD - 15:59 05/08/2022
    Đối tượng mà dự án Phát triển Kỹ năng Giao tiếp tiếng Anh hướng tới là các em học sinh cấp 2, đặc biệt là các em đã có lượng kiến thức tiếng Anh tốt nhưng chưa có nhiều cơ hội phát triển kỹ năng nghe, nói và tư duy phản biện.
  • Mỹ: Số ca mắc đậu mùa khỉ lên tới gần 7.000 ca
    Khỏe- Khánh Thủy - 13:37 05/08/2022
    Theo số liệu mới nhất từ Trung tâm Kiểm soát và phòng ngừa dịch bệnh (CDC) Mỹ, tính tới đầu tháng 8, số ca mắc bệnh đậu mùa khỉ được ghi nhận ở Mỹ đã lên hơn 6.600 ca, cao nhất thế giới. Tuy nhiên, nhiều chuyên gia cho rằng con số thực sự có thể cao hơn nhiều.
  • Vùng kín sậm màu có đáng lo?
    Khỏe- An Quý - 13:36 05/08/2022
    Vùng kín kém sắc là nỗi niềm tâm sự của nhiều chị em khiến họ tự ti. “Vệ sinh vùng kín” đang ngày càng được xem trọng hơn.
  • Hộ chiếu mới công nghệ cải tiến, khó làm giả
    Khoa học- PV - 13:32 05/08/2022
    Từ ngày 1/7/2022, Cục Quản lý xuất nhập cảnh, Bộ Công an đã bắt đầu triển khai cấp Hộ chiếu phổ thông mẫu mới (không gắn chip điện tử) cho công dân. Dự kiến đến quý IV/2022 sẽ tiến hành cấp các mẫu Hộ chiếu ngoại giao, công vụ, phổ thông gắn chip điện tử. So với mẫu cũ, mẫu hộ chiếu phổ thông mới có nhiều cải tiến, bảo đảm các kỹ thuật bảo an, khó làm giả.