第36章 能源問題
- 聽勸的我成為了科研大佬
- 小雪花到來的季節
- 2066字
- 2023-08-27 23:46:56
“宇晨啊,這學期結束,你就直接讀研吧。”
這個消息讓在場的所有人一愣,尤其是周宇晨。
在西工大,要想順利畢業,那必須得所有科目考試及格,還要畢業論文通過。
雖然大三大四沒完成的那些課,他早已通過自學掌握,可是還有些硬性條件沒達標。
“方校長,我上學期有兩門課沒通過?!?
周宇晨有些不好意思地開口道:“另外,再有一個多月就寒假了,我還有很多書要看,恐怕沒時間寫論文?!?
“沒關系,成績單不能代表什么,激光器項目的成功,足以說明你對本專業知識的精通。”
“現在才完成兩個技術環節,不算是成功?!?
方校長當然知道這點,可等到全都完成再給獎勵,那就是馬后炮,顯得太沒誠意了。
“我看好你,至于論文那還不好說,你沒時間讓別人幫著弄不就完了。”
聽到這,項目組里有一名博士立刻自薦說他來寫。
周宇晨哭笑不得,但別說這么安排,自己確實可以集中精力搞科研。
“至于研究生的事,如果你愿意留校,那專業不限,隨便你挑全是保送。
“噢對了,還有另一個事,拿到本科學位后,你可以申報教授職位,我很希望你選擇母校?!?
周宇晨對這里也有感情:“校長您放心,我肯定愿意留在這?!?
“好!”
校長高興,院長高興,大家都很高興。
而隨著新材料的圓滿完成,下一個任務就來到了能量輸入。
激光器的工作原理涉及能級的躍遷,需要輸入能量來激發氣體介質,使其處于激發態,然后通過光放大和反射等過程才能產生激光。
因此沒有外部的能源供應,激光器就無法產生足夠的能量來發射光束。
這項任務還是由西工大這邊來完成,負責人是動力與能源學院的夏教授。
周宇晨和他以及小組成員開了一個碰頭會。
“目前,一兆瓦激光器的設計效率是50%,我們按工作時間為1小時,能源轉換效率為80%,則可以進行如下計算?!?
周宇晨走到白板前,寫下公式。
能耗=輸出功率/效率/能源轉換效率
能耗= 1 MW / 0.5 / 0.8
能耗= 2.5 MW·h
這意味著在1小時內,一兆瓦激光器的耗電量大約為2.5兆瓦時(MW·h)。
“當然這是理論值,實際耗電量通常會更多,所以為了安全起見,也為了讓激光器實現能更長時間的工作,我們的目標是6MW的能源供應。”
“現今的科技,提供別說是6兆瓦,就是幾百兆瓦甚至幾千兆瓦的能量,也沒問題。”
“但這些能源設備都太大太重,用于發電廠,核電站等,而我們的任務是不超過10公斤?!?
周宇晨提出要求后,剩下如何實現就交給夏教授團隊了。
這是一個非常艱難的任務,關鍵就是規定了重量,哪怕是通過計算機推演。
夏教授也沒能設計出更好的方案。
本著人多力量大的想法,他讓小組成員都參與。
劉子寧雖然是新人,但也同樣領了任務。
其他成員因為對周宇晨有敬畏,再加上身份差別,所以并不理解這個要求。
“干嘛要弄這么輕的設備?。俊?
“鷹醬最先進的激光器至少也要700公斤?!?
“而最初的那臺YAL-1機載激光試驗臺,更是足足3噸重?!?
“好難啊,院里的二級教授都想不出來,我們更沒什么好辦法?!?
“可不是嘛,如果有,我們也保研申請教授了。”
“人家周工都能搞出一兆瓦激光器,咱們也不能落后,少抱怨多琢磨吧。”
………………
劉子寧非常能理解師傅的想法,之前在寢室的時候聊天提過。
如果能源系統可以重量輕,那么最后激光武器就可以實現機動化,別說是陸基,甚至可以裝在戰機或者武直上。
想到那種激光打爆無人機或飛行器的的畫面。
劉子寧就感到熱血澎拜,能參與這么牛的項目,真是太榮幸了。
因此,他除了自己思考方案外,也和室友們討論。
現在三人建了單獨的小群,就為了互助互幫,能盡快進步,不給師傅丟人。
“兄弟們,晚上你們有空沒,7點寢室集合???”
“有,你是遇到啥難題了?”
“緊急的話,我晚上的公開課可以不上?!?
“激光器能源輸入的事,我有點思路,想讓你們幫我參謀參謀是否可行。”
劉子寧完全可以直接去請教周宇晨,但他覺得不能遇事就問師傅,這顯得自己很沒用。
于是,三個臭皮匠湊到一起開始討論,桌上放著小山般高的課本和資料。
他們從發動機,電池,到混合儲能,幾乎是現代的可用方法都想到了。
因為跟著周宇晨的緣故,現在大家的思維都比原來要靈活。
但設計新的輕能量輸入系統,可不是一天兩天就可以,三人每晚都提前回寢室商量。
就這樣經過多次推演后,大家一致認為重點是電容。
最理想的狀態就是造出超級電容,它重量輕、儲存電量多、還可以反復多次充電。
不過這個在理論上容易,要實現的話難點很多。
主要涉及材料選擇、電極設計和電介質優化,充放電循環壽命,系統集成等方面。
“我來幫你選電極材料?!?
陳濤躍躍欲試道:“這是我的專長,咱們各自發揮優點,至少搞一個初步方案出來?!?
“我負責能量管理系統和控制系統等,安全性和穩定性問題?!?
高家良也不甘示弱,現在就他還沒有什么活干,真的是好像盡快參與。
夏教授那邊,最后也確定了要做超級電容,這可以實現體積和重量最小化,如果能突破,那絕對可以達到周宇晨的目標。
現在兩隊人都在快馬加鞭的行動著。
首先就是選定超級電容需要的特殊材料,這個材料應該具備高比表面積、低內部電阻、良好的電介質特性以及穩定的循環壽命。
夏教授經過研究以及查資料確定了碳納米管,國外實驗室已經有成功先例,雖然兔子家還沒實現。
而劉子寧卻覺得石墨烯更好。
意見不統一,最后當然是要看周宇晨怎么選擇?