核潜艇如何排出多余热量

为奖励某型号核潜艇总师张锦岚团队在核潜艇方面的突出贡献,国家授予张锦岚团队2016年国家科技一等奖,张锦岚团队所做出的突出贡献正是在核潜艇导热方面的研究。


核潜艇用反应堆同核电站用反应堆运行原理相同,都是由三个回路组成,一回路中冷却剂负责将堆芯中由核裂变产生的热量导出,导出的热量通过热交换加热蒸汽发生器中二回路的除盐水以产生蒸汽,饱和蒸汽推动汽轮机带动发电机发电,第三个回路负责将冷却乏蒸汽后的热量导出。

下图为093潜艇

一回路中为了高效率的导出热量就要加大冷却的循环量,加装了主冷却剂泵,迫使冷却剂能够在蒸汽发生器和反应堆之间强迫循环。

潜艇的威胁主要在于隐蔽性,可以突然发动核打击,潜艇在执行任务时有很多情况下都不是高速巡航的,而是保持低速即可,这时就不需要主冷却剂泵运行,依靠一回路中冷却剂的自然循环即可将堆芯中热量导出,产生的动力就可以维持潜艇运行。并且冷却剂泵运行会产生巨大的噪声,不利于潜艇的隐蔽工作。

自然循环的能力与冷热段之间的温差有关,因此加强第三回路热量导出是关键,张锦岚团队做出的巨大改进其实就是第三个回路的改进,具体改进方法当然是核心机密,不能公开,可以知道的是海水是最终的冷源,相对于诺大的海水,潜艇导出余热对于海水温度的影响非常小,况且海洋中由于盐度、洋流等的存在温度本就不是均一的,所以不会被发现的。

本文所提到的以上内容均不涉及国家秘密,由2016年国家科技一等奖公开报道及相关资料整理而成。

一艇有四季,

潜艇本身不会因为水压发热!不过潜艇内部有些舱室会很热,比如轮机舱,机器的运转的热量散发不出去,温度经常在四五十度以上,所以有“一艇有四季”的说法。

冷却水,

但是核潜艇不一样,因为核反应堆要释放大量热量,需要大量的冷水进行冷却(所以即使是商用的核电站,大多也建在水源丰富的海边或者大河边,主要就是图冷却水使用方便)。

等到滚烫的水,被卫星发现,潜艇已经走了。

或者把潜艇弄得再深一点就可以了。

健身训练中如何补水

健身前 为了使体内细胞达到最佳水合状态,防止运动过程中发生脱水,可以在运动前2小时左右,补充大约 500 毫升的纯净水。运动量较大时,可适当补充一些含糖和电解质的水 ,但一定要避免在运动前20~40 分钟补充糖类饮料,以免刺激胰岛素上升,反致血糖降低。运动前一次性喝下大量的水,可能会产生饱胀感,进而影响运动的效果。但如果从事剧烈运动,那就需要摄取更多的水分以防脱水,这不仅是为了防止身体因过度缺水而虚脱,还能保证自己的身体始终处于最佳的运动状态。

健身中 运动中补充水分,不仅可以使运动状态保持良好,减缓运动引起的心率和体温的上升,还能改善皮肤的血流量,防止脱水。因此,运动中应注意补水,不要让自己长时间处于口渴状态,一般每 15~20 分钟就要喝一次,每次100~200 毫升。每次休息时只需要喝两三口水,因为水分从摄取到进入胃肠被吸收,大约需要20~30 分钟的时间,一次喝太多的水,反而会使水集中在胃里,不能真正达到补充水分的目的,甚至对胃肠道和心血管系统造成过重的负担。常规运动锻炼的过程中,只需补充白开水或纯净水;运动剧烈且持续时间较长时,可以在运动过程中补充运动饮料。

健身后因为身体还处在兴奋期,心跳速度也没有马上恢复平缓,因而在尽量保持饮水速度平缓的前提下,节奏尽量和心跳保持一致,再间歇式地分多次喝。这样才能让心脏有序地、充分地吸收水分。无论是健身前、健身中、还是健身结束后都不要喝过冷的水,以免对肠道进行过分的刺激,喝温水最好。

最后,需要提醒大家的是,健身中消耗过多时,可以大量补充运动饮料,但在平时,如果出汗多,还是以喝白开水为主,任何种类的甜饮料都要少喝,特别是正在进行减肥的朋友。有研究显示,两瓶500毫升甜饮料所含的热量约等于一顿晚餐。因此,多喝白开水,特别是温白开水,是保持身体正常代谢,维持水平衡的最佳途径。

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健身过程中,尤其是有氧过程将会在体内排出大量汗液,汗液的成分百分之九十八都是水,排出大量汗液的同时也需要及时补充水份,否则会出现脱水休克症状,补水不需要正确不正确,渴了就喝,只需要休息不要在大呼吸的时候喝水,这样对身体不好,有氧下来缓冲一会等心跳平稳再喝。

健身过程中,排汗量明显加大,会很快产生口渴的感觉,这时不论是身体还是感觉上都需要补水。不过,健身时补充水分不正确,不仅没有效,还会导致身体其他的健康问题,那么健身时该如何正确补充水分呢?

健身前补水3忌

1、忌健身前不喝水

不少人常忽视健身前的水分补充,甚至错误地认为,健身前喝水会引起胃痉挛。事实上,健身前补充的水分是内“预留”的水分,这些水分会在健身过程中,伴随着身体出汗后被转化到血液中,是重要的科学补水时机。

2、忌健身前过量饮水

健身前过量补充水分,不但会稀释内的体液,破坏电解质平衡,还会使血容量上升加重心脏的负担。此外,胃中留有大量的水分,健身时水来回震荡,会造成身体不适。补水最好在健身开始前30分钟左右,补充量控制在300-500mL范围内。

3、忌饮用含糖量较高的饮料

最好是选择白开水,饮用含糖量较高的饮料会使胰岛素分泌增加从而导致低血糖;也不要喝含咖啡因的饮料,如咖啡、茶、可乐等,因为这些饮料具有利尿作用,会加快水分的丢失,破坏体内水平衡。

健身中补水2忌

1、忌一味喝太多白开水

汗液中主要的电解质是钠和氯离子,还有少量的钾和钙。长时间健身时,流出的汗水中钠的含量最多,而钠离子和氯离子的大量流失会导致无法适时地调节体液和温度等生理变化,这时光补充水分已不足以应付电解质的流失。如果健身时间在1小时以上,可以适当饮用电解质饮料,温度在8-14℃为好,以补充高强度健身后电解质的消耗。

2、忌一次性大量补水

健身过程中,补水应遵循少量多次的原则。如果一次性补水量过大,会把过量的水分骤然带入血液中,血液的容量随之迅速增加,从而加重了心脏负担,破坏了电解质平衡,进而影响肌肉的力量及耐力。科学补水方法为每半小时补水100-200ml,或者每跑2-3公里补水200-300ml,以800ml/h为限(吸收水分的速度是每小时最多800ml)。

健身后补水2忌

1、忌喝冷饮吃冷食

剧烈健身后饮用8-14℃的温水为佳。喝冷饮吃冷食,会使肠胃里的血管突然受到冷的刺激而迅速收缩,使消化道蠕动增加,造成肠胃功能紊乱,消化和吸收食物的速度变缓,引起腹痛、腹泻。另外,健身后由于血液循环的加快,咽喉部充血,如果突然受到冰冷的刺激,就会造成局部紊乱,引起喉痛、声音嘶哑等症状。

2、忌大量喝水

健身后补水应遵循先少后多的原则,逐步补充水分。可以先用水漱漱口,滋润口腔,喝少量的水,然后在健身后的20-30分钟内,补充150-200mL含糖10%左右的糖盐水最为适宜。这种补水法不仅可以补充内因健身而流失的能量和电解质,还可以加速乳酸的分解。之后则要补足水分,补充的水量达到丢失体重的1.5倍较为适宜,这样补水可以有效补充丢失的水分,有利于消除人的疲劳感,稳定血糖水平。

在健身出汗导致体液减少达到体重2%的时候,身体的力量和耐力就会减弱;达到4%以上,将可能出现肌肉痉挛、热射病(重症中暑),甚至更严重的情况。所以,在健身中一定要正确补水,补对水。

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