简介
ICF是本模组中发电量仅次于DFC的顶级发电设备,可以达到数GHE/s级别的发电能力,而且燃料种类多样易获取、反应堆过热也不会熔毁,除了造价高昂、配套设备多以外几乎没有缺点了。ICF运行的副产物星能流也是制造Gerald机器人的必要材料。
ICF的基本原理是使用外部激光照射靶丸以加热低温冷却剂,输出高温冷却剂,利用换热加热器将高温冷却剂的热量拿来烧锅炉,锅炉烧水再输出蒸汽发电。
ICF的建造需要大量晶化富勒烯、铸造CMB钢、铸造铋青铜等贵重材料,焊接钨板也需要不少的电能(以5MHE/s焊接60s,共计117块),此外还需要使用射钉枪进行铆接操作,使用喷灯进行焊接操作,因此需要细心大量的材料、电能准备。
ICF反应堆本体的搭建由于有投影指示,故不再赘述。
激光器的设计
ICF激光器的设计几乎只有如下一种最优解,我们姑且称之为标准结构:
中心的银白色方块为ICF激光器单元,紧贴的4个黑色方块为ICF闪光管,紧贴闪光管的外围8个蓝色花纹方块为ICF电容器,最外围的8个红色花纹方块为ICF涡轮增压器。ICF激光器单元必须呈条状摆放,ICF闪光管必须与ICF激光器单元相邻才有效,ICF电容器必须与ICF闪光管相邻才有效,ICF涡轮增压器必须与ICF电容器相邻才有效。最后优化出来的摆放结构就是图上的“标准结构”。
ICF涡轮增压器不是必须方块,其制造需要用到双聚中子态素,这需要一个12500动量的大型粒子加速器。如果一时半会儿没有粒子加速器可以省略。
激光器功率 = 2.5 * √(有效电容数量)+ 5 * √(有效电容数量与有效涡轮增压器数量中的较小值)MTU/t,如上图所示这样一层的激光器功率为2.5*√(8)+5*√(8)=15*√(2)≈21.21MTU/t,如果没有ICF涡轮增压器的话,则功率为2.5*√(8)+5*√(0)=5*√(2)≈7.07MTU/t。保持这样的结构进行堆叠,就可以增大激光器功率。
然而堆叠的激光器功率计算为√(n)*(单层激光器功率),并非线性。如果按照上面标准结构堆叠2层的激光器功率为√(2)*15*√(2)=30MTU/t,堆叠3层的激光器功率为√(3)*15*√(2)=15*√(6)≈36.74MTU/t。显然堆叠越多,单位激光器功率收益越小。考虑到激光器原件价格不菲,在生存模式下“大力出奇迹”的堆法并不可取。基于下面计算的原理,推荐标准结构堆叠2到3层即可。
ICF反应堆本体可以从两边接受激光照射,接受功率等于两边之和。同等数量激光器材料选择在两边搭建时,显然功率会大于只在一边建造。例:在反应堆两边各堆叠2层标准结构的激光器,激光功率为2*30=60MTU/t;只在一边堆叠4层标准结构激光器,激光功率为√(4)*15*√(2)=15*√(6)≈42.43MTU/t
在搭建好的激光器结构中心的激光器单元前方放置ICF激光控制器以射出激光,光标移动到激光控制器上可以查看激光器功率。如无必要,激光器整体和ICF本体相距1格远即可。
在激光器结构后方中心的激光器单元后放置ICF激光接口,以接入电线为激光器功能。
激光接口没有和电线连接不用担心,放好ICF激光控制器和激光接口后,用ICF激光器外壳包裹所有元器件,右键点击激光控制器即可激活结构。激活结构后电线会自动和激光接口连上。
如果外壳有缺漏,激活结构时会出现彩色方块和文字提示,方便补全。
注意:只要有电源,激光器会一直工作,且耗电速率等于激光功率,即60MTU/t的激光器将耗电60MHE/t=1.2GHE/s,因此建议设置一个电源开关控制激光器的开闭(也相当于控制整个ICF反应堆的开闭),在电能有限时不要随意开启激光器。
燃料的选择
ICF反应堆可用燃料参数如下:
燃料种类 | 反应系数 | 耐久系数 | 激光系数 |
---|---|---|---|
液氢 | 1 | 0.85 | 1 |
氘 | 1.25 | 1 | 1 |
氚 | 1.5 | 1 | 1.05 |
氦-3 | 1.75 | 1 | 1.25 |
氦-4 | 2 | 1 | 1.5 |
锂 | 1.25 | 0.85 | 2 |
铍 | 2 | 1 | 2.5 |
硼 | 3 | 0.5 | 3.5 |
碳(仅石墨) | 2 | 1 | 5 |
液氧 | 1.25 | 1.5 | 7.5 |
钠(仅固态钠) | 3 | 0.75 | 8.75 |
氯气 | 2.5 | 1 | 10 |
钙 | 3 | 1 | 12.5 |
注意:必须两种不同燃料搭配使用,不能只使用同一种燃料。
ICF燃料使用燃料靶丸装填。首先制作ICF燃料靶丸空壳,然后制作ICF燃料靶丸制造器,通过漏斗、传送带导入器等输入固体,通过管道输入流体进入靶丸制造器即可制作。每个靶丸消耗1个锭/粉或1000mb的流体。靶丸耗尽后经过离心会返还空壳。
考虑到枯竭的ICF燃料靶丸经过离心后得到2个电离粒子,而1个电离粒子经过液化可得到4000mb的氦-4,相当于燃烧1000mb氦-4可重获8000mb氦-4。此外氦-4反应系数不错,激光系数不高,因此十分建议使用氦-4作为ICF燃料之一。
搭配一个离心机、一个液化机、设置为7:1的传送带分离器即可实现氦-4燃料循环。另一种燃料的选择应结合自己的材料储备和激光功率要求综合考虑。
燃料的激光系数决定燃料发生反应的激光功率需求,输入反应堆的激光功率必须大于等于这个功率靶丸才能开始反应。激光功率需求=燃料1激光系数 * 燃料2激光系数 * 10MTU/t 。
对于功率要求较高的燃料靶丸可以使用μ子催化,催化后功率需求会降至原先的1/4,一个μ子胶囊可以使用16次(制作μ子需要动量为2500的粒子加速器)。例:激光器功率为60MTU/t,[氦-4/钠]靶丸的激光功率需求为1.5*8.75*10MTU/t=131.25MTU/t,反应无法进行;使用μ子催化后,激光需求为1/4*131.25MTU/t≈32.81MTU/t,反应可以进行。
以下列出各类燃料组合的激光功率需求:
燃料组合 | 激光系数 | 激光功率需求 | 激光功率需求(μ子催化) |
[液氢/氘] | 1 | 10MTU/t | 2.5MTU/t |
[液氢/氚] | 1.05 | 10.5MTU/t | 2.625MTU/t |
[液氢/氦-3] | 1.25 | 12.5MTU/t | 3.125MTU/t |
[液氢/氦-4] | 1.5 | 15MTU/t | 3.75MTU/t |
[液氢/锂] | 2 | 20MTU/t | 5MTU/t |
[液氢/铍] | 2.5 | 25MTU/t | 6.25MTU/t |
[液氢/硼] | 3.5 | 35MTU/t | 8.75MTU/t |
[液氢/碳] | 5 | 50MTU/t | 12.5MTU/t |
[液氢/液氧] | 7.5 | 75MTU/t | 18.75MTU/t |
[液氢/钠] | 8.75 | 87.5MTU/t | 21.875MTU/t |
[液氢/氯气] | 10 | 100MTU/t | 25MTU/t |
[液氢/钙] | 12.5 | 125MTU/t | 31.25MTU/t |
[氘/氘] | 1 | 10MTU/t | 2.5MTU/t |
[氘/氚] | 1.05 | 10.5MTU/t | 2.625MTU/t |
[氘/氦-3] | 1.25 | 12.5MTU/t | 3.125MTU/t |
[氘/氦-4] | 1.5 | 15MTU/t | 3.75MTU/t |
[氘/锂] | 2 | 20MTU/t | 5MTU/t |
[氘/铍] | 2.5 | 25MTU/t | 6.25MTU/t |
[氘/硼] | 3.5 | 35MTU/t | 8.75MTU/t |
[氘/碳] | 5 | 50MTU/t | 12.5MTU/t |
[氘/液氧] | 7.5 | 75MTU/t | 18.75MTU/t |
[氘/钠] | 8.75 | 87.5MTU/t | 21.875MTU/t |
[氘/氯气] | 10 | 100MTU/t | 25MTU/t |
[氘/钙] | 12.5 | 125MTU/t | 31.25MTU/t |
[氚/氦-3] | 1.3125 | 13.125MTU/t | 3.28125MTU/t |
[氚/氦-4] | 1.575 | 15.75MTU/t | 3.9375MTU/t |
[氚/锂] | 2.1 | 21MTU/t | 5.25MTU/t |
[氚/铍] | 2.625 | 26.25MTU/t | 6.5625MTU/t |
[氚/硼] | 3.675 | 36.75MTU/t | 9.1875MTU/t |
[氚/碳] | 5.25 | 52.5MTU/t | 13.125MTU/t |
[氚/液氧] | 7.875 | 78.75MTU/t | 19.6875MTU/t |
[氚/钠] | 9.1875 | 91.875MTU/t | 22.96875MTU/t |
[氚/氯气] | 10.5 | 105MTU/t | 26.25MTU/t |
[氚/钙] | 13.125 | 131.25MTU/t | 32.8125MTU/t |
[氦-3/氦-4] | 1.875 | 18.75MTU/t | 4.6875MTU/t |
[氦-3/锂] | 2.5 | 25MTU/t | 6.25MTU/t |
[氦-3/铍] | 3.125 | 31.25MTU/t | 7.8125MTU/t |
[氦-3/硼] | 4.375 | 43.75MTU/t | 10.9375MTU/t |
[氦-3/碳] | 6.25 | 62.5MTU/t | 15.625MTU/t |
[氦-3/液氧] | 7.5 | 75MTU/t | 18.75MTU/t |
[氦-3/钠] | 9.375 | 93.75MTU/t | 23.4375MTU/t |
[氦-3/氯气] | 12.5 | 125MTU/t | 31.25MTU/t |
[氦-3/钙] | 15.625 | 156.25MTU/t | 39.0625MTU/t |
[氦-4/锂] | 3 | 30MTU/t | 7.5MTU/t |
[氦-4/铍] | 3.75 | 37.5MTU/t | 9.375MTU/t |
[氦-4/硼] | 5.25 | 52.5MTU/t | 13.125MTU/t |
[氦-4/碳] | 7.5 | 75MTU/t | 18.75MTU/t |
[氦-4/液氧] | 11.25 | 112.5MTU/t | 28.125MTU/t |
[氦-4/钠] | 13.125 | 131.25MTU/t | 32.8125MTU/t |
[氦-4/氯气] | 15 | 150MTU/t | 37.5MTU/t |
[氦-4/钙] | 18.75 | 187.5MTU/t | 46.875MTU/t |
[锂/铍] | 5 | 50MTU/t | 12.5MTU/t |
[锂/硼] | 7 | 70MTU/t | 17.5MTU/t |
[锂/碳] | 10 | 100MTU/t | 25MTU/t |
[锂/液氧] | 15 | 150MTU/t | 37.5MTU/t |
[锂/钠] | 17.5 | 175MTU/t | 43.75MTU/t |
[锂/氯气] | 20 | 200MTU/t | 50MTU/t |
[锂/钙] | 25 | 250MTU/t | 62.5MTU/t |
[铍/硼] | 8.75 | 87.5MTU/t | 21.875MTU/t |
[铍/碳] | 12.5 | 125MTU/t | 31.25MTU/t |
[铍/液氧] | 18.75 | 187.5MTU/t | 46.875MTU/t |
[铍/钠] | 21.875 | 218.75MTU/t | 54.6875MTU/t |
[铍/氯气] | 25 | 250MTU/t | 62.50MTU/t |
[铍/钙] | 31.25 | 312.5MTU/t | 78.125MTU/t |
[硼/碳] | 17.5 | 175MTU/t | 43.75MTU/t |
[硼/液氧] | 26.25 | 262.5MTU/t | 65.625MTU/t |
[硼/钠] | 30.625 | 306.25MTU/t | 76.5625MTU/t |
[硼/氯气] | 35 | 350MTU/t | 87.5MTU/t |
[硼/钙] | 43.75 | 437.5MTU/t | 109.375MTU/t |
[碳/液氧] | 37.5 | 375MTU/t | 93.75MTU/t |
[碳/钠] | 43.75 | 437.5MTU/t | 109.375MTU/t |
[碳/氯气] | 50 | 500MTU/t | 125MTU/t |
[碳/钙] | 62.5 | 625MTU/t | 156.25MTU/t |
[液氧/钠] | 65.625 | 656.25MTU/t | 164.0625MTU/t |
[液氧/氯气] | 75 | 750MTU/t | 187.5MTU/t |
[液氧/钙] | 93.75 | 937.5MTU/t | 234.375MTU/t |
[钠/氯气] | 87.5 | 875MTU/t | 218.75MTU/t |
[钠/钙] | 109.375 | 1093.75MTU/t | 273.4375MTU/t |
[氯气/钙] | 125 | 1250MTU/t | 312.5MTU/t |
由于下面《ICF极限发电研究》章节所示的原理,事实上不是所有燃料组合均能100%充分发电。
注意:μ子必须在加入燃料之前放入靶丸制造器,一旦通入两种燃料和靶丸空壳,靶丸会被立即制造,制造好的靶丸将无法再被μ子催化!如果不能进行反应则只能丢弃!
靶丸的燃烧时间取决于激光功率和燃料的耐久系数:耐久系数决定寿命,寿命=50GTU/ (燃料1耐久系数 * 燃料2耐久系数),靶丸燃烧时间=寿命/激光功率。从公式可以看出,耐久系数越低的燃料燃烧越持久。例:使用60MTU/t功率的激光器照射[氦-4/钙]靶丸,寿命=50GTU/ (1*1)=50GTU,燃烧时间=50GTU/(60MTU/t)≈833.33t=41.67s;使用60MTU/t功率的激光器照射[氦-4/钠]靶丸,寿命=50GTU/ (1*0.75)≈66.67GTU,燃烧时间=66.67GTU/(60MTU/t)≈1111.11t=55.56s;
冷却剂流量换算
ICF反应时高温冷却剂的流量mb/t=(激光器功率MTU/t)*(燃料靶丸反应系数)/(冷却剂吸热热容TU/mb)。理论上使用高反应系数靶丸+无限往上堆激光器功率可以输出任意高流量的高温冷却剂。然而实际情况是,ICF由于内部缓存的原因存在流量瓶颈,特别是使用热容较低的冷却剂进行大激光功率、高反应系数的反应时。ICF机器内部的低温冷却剂和高温冷却剂缓存均为512000mb,如果产生的高温冷却剂理论流量大于512000mb/t,则高温冷却剂无法带走所有热量,机器内部开始淤积热量,此时增加锅炉、换用反应系数更高的靶丸等不会增加发电量。
以默认的液态钠(liquid sodium)为例,其吸热和放热热容均为400TU/mb,若以60MTU/t功率的激光器照射,燃烧[氦-4/锂]靶丸时,反应系数2*1.25=2.5,产生高温液态钠的流量为(60MTU/t)*2.5/(400TU/mb)=0.375M mb/t=375000mb/t,不会超过缓存容量,机器没有淤积热量,在锅炉和换热器、汽轮机充分的情况下发电充分。
如果燃烧[氦-4/钙]靶丸,反应系数2*3=6,产生高温液态钠的流量理论为(60MTU/t)*6/(400TU/mb)=0.9M mb/t=900000mb/t,超过缓存容量,实际只能输出512000mb/t,发电不充分,反应堆开始淤积热量。
此时,如果使用液态铅(liquid lead)为冷却剂,其吸热热容为800TU/mb,还是在60M/t功率的激光器照射[氦-4/钙]靶丸(μ子催化),反应系数2*3=6的情况下,产生高温液态铅的流量为60M/t*6/(800TU/mb)=0.45M mb/t=450000mb/t,不超过缓存容量。不过液态铅的放热热容为680TU/mb,换热烧锅炉时存在1-680/800=15%的亏损,因此只推荐在大功率激光、高反应系数靶丸的情况下使用液态铅作为冷却剂,如果使用反应系数过小的燃料,反应堆甚至会亏损运行。具体来说,如果你的激光器功率*靶丸反应系数/(400TU/mb)>(512000mb/t),那么你就应该换用液态铅,否则,液态钠完全可以满足需求(应该不会有人大量制备血液来做ICF冷却剂吧?应该……不会吧?)。
ICF所有可用冷却剂参数如下:
冷却剂种类 | 吸热热容 | 放热热容 |
四氟甲烷 | 300TU/mb | 300TU/mb |
冷却液 | 300TU/mb | 300TU/mb |
血液 | 500TU/mb | 500TU/mb |
Mug牌树根啤酒 | 400TU/mb | 400TU/mb |
液态钠 | 400TU/mb | 400TU/mb |
液态铅 | 800TU/mb | 600TU/mb |
除了液态铅以外的冷却剂均可根据制备难易程度自行选择。关于冷却剂的用量可参考后面章节“冷却剂流量”的计算。
换热器和工业锅炉的数量也可用缓存容量加以计算(到了造ICF这个阶段,应该没有人会使用容量小还容易爆炸的普通锅炉)。换热器的高温流体和低温流体缓存均为24000mb,工业锅炉的水缓存为64000mb,蒸汽缓存为6400000mb,也就意味着换热器处理高温流体上限为24000mb/t,工业锅炉产生蒸汽速率上限为6400000mb/t。
在60M/t功率的激光器照射[氦-4/钙]靶丸,反应系数2*3=6,产生高温液态铅流量450000mb/t的情况下,使用28组换热器和锅炉,每个换热器分到的高温液态铅为(450000mb/t)/28≈16071.4mb/t,不超过缓存容量。其放出的热量理论为(680TU/mb)*(16071.4mb/t)≈10928571TU/t,实际发现有约0.89%的损耗,则锅炉得到热量约10831306TU/t,水加热为蒸汽时每1mb水吸收200TU热量,转化为100mb蒸汽,即2TU对应1mb蒸汽。因此产生蒸汽速率为(10830214mb/t)÷2=5415653mb/t,不超过6400000mb的缓存容量,设计可行。
如果使用19组换热器和锅炉,每个换热器分到的高温液态铅为450000/19=23684.2mb/t,不超过缓存容量。其放出的热量680*23684.2=16105263TU/t,损耗后锅炉得到热量约15961926TU/t,产生蒸汽15960315mb/t÷2=7980963mb/t,超过6400000mb的缓存容量,设计不可行。
以此类推,可以通过计算确认任意激光器功率下,使用任意冷却剂时所需的最佳换热器·锅炉组合数量,避免锅炉不足或多余浪费
蒸汽的流量换算
熟悉蒸汽机制的同学可能会问:超浓密蒸汽是发电效率最高的蒸汽,既然ICF发热量这么大,为什么不烧成超浓密蒸汽来发电呢?
首先看下各类蒸汽通过汽轮机发电的参数:
发电前 | 发电后 | 工业汽轮机发电量(效率100%) | 利维坦汽轮机发电量(效率85%) |
1000mb 蒸汽 | 10mb 低压蒸汽 | 2KHE | 1.7KHE |
1000mb 热蒸汽 | 10000mb 蒸汽 | 2KHE | 1.7KHE |
1000mb 超热蒸汽 | 10000mb 热蒸汽 | 20KHE | 17KHE |
1000mb 超浓密蒸汽 | 10000mb 超热蒸汽 | 120KHE | 102KHE |
可见超浓密蒸汽在发电上来说效率极高,理论上确实应该烧成超浓密蒸汽发电,但在实际操作上需要的换热器·锅炉过多,基本不可行。
使用锅炉/工业锅炉加热时,水与各类蒸汽转化的比例及热量需求如下:
加热前 | 所需热量 | 加热后 |
1mb 水 | 200TU | 100mb 蒸汽 |
10mb 蒸汽 | 2TU | 1mb 热蒸汽 |
10mb 热蒸汽 | 18TU | 1mb 超热蒸汽 |
10mb 超热蒸汽 | 120TU | 1mb 超浓密蒸汽 |
工业锅炉在加热水和各类蒸汽时的缓存情况(也相当于工业锅炉产出各类蒸汽的速率)如下:
加热前流体缓存 | 加热后流体缓存 |
64000mb 水 | 6400000mb 蒸汽 |
64000mb 蒸汽 | 6400mb 热蒸汽 |
64000mb 热蒸汽 | 6400mb 超热蒸汽 |
64000mb 超热蒸汽 | 6400mb 超浓密蒸汽 |
考虑到换热器会精准平分高温流体带来的热量,我们以热量比例来计算加热不同蒸汽的工业锅炉比例。假设要花费12TU来加热1mb超热蒸汽制造超浓密蒸汽,则须花费18TU加热10mb热蒸汽。为得到10mb热蒸汽,须花费20TU加热100mb蒸汽。为得到100mb蒸汽,须花费200TU加热1mb水。因此,加热水、蒸汽、热蒸汽、超热蒸汽的工业锅炉比例应为200:20:18:12=100:10:9:6
考察100个加热水、10个加热蒸汽、9个加热热蒸汽、6个加热超热蒸汽的工业锅炉组合,总计125个工业锅炉和换热器。在60M/t功率的激光器照射[氦-4/钙]靶丸,反应系数2*3=6,产生高温液态铅流量450000mb/t的情况下,每个换热器分到的高温液态铅为(450000mb/t)/125=3600mb/t,其放出的热量理论为(680TU/mb)*(3600mb/t)=2448000TU/t,实际发现有约0.89%的损耗,则锅炉得到热量约2426212TU/t,产生蒸汽速率为(2426212mb/t)÷2=1213106mb/t,总产生蒸汽速率为121310640mb/t,而10个工业锅炉处理蒸汽的速率最高也只有64000mb/t*10=640000mb/t,设计不可行。
为使工业锅炉得以处理产生的蒸汽,必须等比例增加锅炉数量,对121310640/640000向上取整为190,因此我们把总锅炉数量翻190倍,考虑19000台工业锅炉加热水,1900台工业锅炉加热蒸汽,总锅炉数量为125*190=23750个。每个换热器分到的高温液态铅为(450000mb/t)/23750≈18.95mb/t,放出热量理论为12884TU/t,锅炉得到热量约12769TU/t,产生蒸汽速率为6384mb/t,总产生蒸汽速率为121310640mb/t,而1900个工业锅炉处理蒸汽的速率最高为64000mb/t*10=121600000mb/t,设计可行。
理论上可行归可行,但这个数量的工业锅炉无论从游戏运行还是材料准备来说都完全不可行,因此,ICF发电中我们只考虑工业锅炉烧水产蒸汽的情况。
考虑在66.74M/t功率的激光器(相当于左边2层标准结构,右边3层标准结构的激光器)照射[氦-4/钙]靶丸,反应系数2*3=6,产生高温液态铅流量约500567mb/t的情况下,使用28组换热器和锅炉。根据前面同样的计算,总产生蒸汽速率为168678265mb/t≈16.87M mb/t,这么庞大的蒸汽量一般均使用利维坦汽轮机处理(其处理上限为1000M mb/t=1000000000mb/t),使用工业汽轮机处理的话,由于单个工业汽轮机处理蒸汽的上限为102400mb/t,则需要168678265/102400≈1647台工业汽轮机,基本不可行。
使用利维坦汽轮机发电后得到的净发电量为(168678265mb/t)*(1.7HE/mb)≈286.8MHE/t=5.74GHE/s。
经汽轮机发电后的低压蒸汽的处理也是不容忽视的问题,168678265mb/t的蒸汽发电后将产生约1686783mb/t的低压蒸汽,目前模组内处理低压蒸汽的各类设备参数如下:
设备类型 | 低压蒸汽处理速率 |
辅助冷却塔 | 1000mb/t |
冷却塔 | 10000mb/t |
排液管(直接销毁,不产生水) | 2000mb/t |
蒸汽冷凝器 | 100mb/t |
大功率蒸汽冷凝器 | 1000000mb/t |
如此庞大的蒸汽量同样只推荐使用大功率冷凝器进行冷凝,而大功率冷凝器处理低压蒸汽时,每100000mb/t低压蒸汽需要耗电1MHE/t=20MHE/s。
则使用两个大功率冷凝器处理1686783mb/t低压蒸汽时,耗电约16.87MHE/t=0.34GHE/s,其中每个冷凝器产水速率为(1686783mb/t)/2=843391mb/t
再考虑66.74MTU/t功率的激光器耗电1.33GHE/s,则在此情况下总的实际发电量为5.74GHE/s-0.34GHE/s-1.33GHE/s=4.07GHE/s。
对于水循环中转,鉴于储罐相对廉价和水的易获得,建议直接布置好两个装满水的Big-Ass储罐(合计4096000mb的水)。
冷却剂的缓存
高强度反应时,只注入ICF内部冷却剂缓存的512000mb的冷却剂可能出现流量缺口,表现为产生的高温冷却剂流量大幅跳动,低温冷却剂没有冗余,反应堆内部热量淤积。
其原因为:假如你的ICF反应堆产生高温冷却剂缓存为400000mb(也即高温冷却剂产生速率为400000mb/t),则在换热器中也会存在400000mb缓存的冷却剂,相当于整个回路中需要800000mb的冷却剂,如果只注入ICF内部冷却剂缓存的512000mb则反应堆内的热量无法及时被带走,从而导致发电不充分。
此时,在冷却剂回路中应再添加更多冷却剂,保证总量大于你的反应堆高温冷却剂流量的2倍。推荐使用一个Big-Ass储罐作为中转。
以我自己的存档为例:除了ICF内部存放的512000mb液态铅,还有冷却剂回路中储罐里的592156mb,总计1104156mb。高温液态铅流量500567mb/t时,总的冷却剂的流量需求是约1001135mb。
ICF运行时,除去所需1001135mb流量的低温液态铅后,可以观察到ICF内部11432mb和储罐中91580mb,总计103012mb≈1104156mb-1001135mb的冗余低温液态铅。
星能流的处理
唯一需要注意的点:星能流具有反物质属性,必须使用磁约束反物质容器或储罐盛放,否则会发生剧烈爆炸。ICF运行时,星能流即使充满缓存也不会发生熔毁,如果暂时没有容器存放,可以无视。
目前星能流仅用于制造重型元件,作为制造Gerald机器人的材料,盛满64大桶就足够了,更多的也(暂时)没有作用。
ICF极限发电研究
ICF的极限发电意味着极限高温冷却剂流量,即512000mb/t的液态铅,这意味着你的激光器功率*靶丸反应系数=(512000mb/t)*(800TU/mb)= 409600000TU/t=409.6MTU/t。
对于[氦-4/钙]、[氦-4/钠]、[氦-4/硼]靶丸(反应系数均为6)来说,激光器功率容许的最大值为(409.6MTU/t)/6≈68.27MTU/t。回忆激光器功率 = 2.5 * √(有效电容数量)+ 5 * √(有效电容数量与有效涡轮增压器数量中的较小值)MTU/t,在左边堆叠2层标准结构,右边堆叠3层标准结构的情况下,激光器功率为√(2)*15*√(2)+√(3)*15*√(2)=30+15*√(6)≈66.74MTU/t。
此时,可在左边2层标准结构再添加一层结构,如果只添加5个ICF电容器,不添加ICF涡轮增压器,则左边激光器功率为 2.5 * √(16+5)+ 5 * √(16)≈31.46MTU/t,左右两边总功率为68.20MTU/t,几乎达到容许最大值了。如果添加到6个ICF电容器,则左边激光器功率为 2.5 * √(16+6)+ 5 * √(16)≈31.73MTU/t,左右两边总功率为68.47MTU/t,超过了容许最大值。
添加5个ICF电容器的这个”5“该怎么计算呢?设目标添加的ICF电容器数量为x,直接列方程2.5 * √(16+x)+ 5 * √(16)+√(3)*15*√(2)=68.27MTU/t,利用简单的数值计算软件解得x≈5.25,向下取整即得5。
利用类似方法即可计算任意燃料组合的极限发电激光器构成,首先考察激光功率需求与反应系数:
燃料组合 | 激光系数 | 反应系数 | 激光功率需求(μ子催化) |
[液氢/氘] | 1 | 1.25 | 2.5MTU/t |
[液氢/氚] | 1.05 | 1.5 | 2.625MTU/t |
[液氢/氦-3] | 1.25 | 1.75 | 3.125MTU/t |
[液氢/氦-4] | 1.5 | 2 | 3.75MTU/t |
[液氢/锂] | 2 | 1.25 | 5MTU/t |
[液氢/铍] | 2.5 | 2 | 6.25MTU/t |
[液氢/硼] | 3.5 | 3 | 8.75MTU/t |
[液氢/碳] | 5 | 2 | 12.5MTU/t |
[液氢/液氧] | 7.5 | 1.25 | 18.75MTU/t |
[液氢/钠] | 8.75 | 3 | 21.875MTU/t |
[液氢/氯气] | 10 | 2.5 | 25MTU/t |
[液氢/钙] | 12.5 | 3 | 31.25MTU/t |
[氘/氚] | 1.05 | 1.875 | 2.625MTU/t |
[氘/氦-3] | 1.25 | 2.1875 | 3.125MTU/t |
[氘/氦-4] | 1.5 | 2.5 | 3.75MTU/t |
[氘/锂] | 2 | 1.5625 | 5MTU/t |
[氘/铍] | 2.5 | 2.5 | 6.25MTU/t |
[氘/硼] | 3.5 | 3.75 | 8.75MTU/t |
[氘/碳] | 5 | 2.5 | 12.5MTU/t |
[氘/液氧] | 7.5 | 1.5625 | 18.75MTU/t |
[氘/钠] | 8.75 | 3.75 | 21.875MTU/t |
[氘/氯气] | 10 | 3.125 | 25MTU/t |
[氘/钙] | 12.5 | 3.75 | 31.25MTU/t |
[氚/氦-3] | 1.3125 | 2.625 | 3.28125MTU/t |
[氚/氦-4] | 1.575 | 3 | 3.9375MTU/t |
[氚/锂] | 2.1 | 1.875 | 5.25MTU/t |
[氚/铍] | 2.625 | 3 | 6.5625MTU/t |
[氚/硼] | 3.675 | 4.5 | 9.1875MTU/t |
[氚/碳] | 5.25 | 3 | 13.125MTU/t |
[氚/液氧] | 7.875 | 1.875 | 19.6875MTU/t |
[氚/钠] | 9.1875 | 4.5 | 22.96875MTU/t |
[氚/氯气] | 10.5 | 3.75 | 26.25MTU/t |
[氚/钙] | 13.125 | 4.5 | 32.8125MTU/t |
[氦-3/氦-4] | 1.875 | 3.5 | 4.6875MTU/t |
[氦-3/锂] | 2.5 | 2.1875 | 6.25MTU/t |
[氦-3/铍] | 3.125 | 3.5 | 7.8125MTU/t |
[氦-3/硼] | 4.375 | 5.25 | 10.9375MTU/t |
[氦-3/碳] | 6.25 | 3.5 | 15.625MTU/t |
[氦-3/液氧] | 7.5 | 2.1875 | 18.75MTU/t |
[氦-3/钠] | 9.375 | 5.25 | 23.4375MTU/t |
[氦-3/氯气] | 12.5 | 4.375 | 31.25MTU/t |
[氦-3/钙] | 15.625 | 5.25 | 39.0625MTU/t |
[氦-4/锂] | 3 | 2.5 | 7.5MTU/t |
[氦-4/铍] | 3.75 | 4 | 9.375MTU/t |
[氦-4/硼] | 5.25 | 6 | 13.125MTU/t |
[氦-4/碳] | 7.5 | 4 | 18.75MTU/t |
[氦-4/液氧] | 11.25 | 2.5 | 28.125MTU/t |
[氦-4/钠] | 13.125 | 6 | 32.8125MTU/t |
[氦-4/氯气] | 15 | 5 | 37.5MTU/t |
[氦-4/钙] | 18.75 | 6 | 46.875MTU/t |
[锂/铍] | 5 | 2.5 | 12.5MTU/t |
[锂/硼] | 7 | 3.75 | 17.5MTU/t |
[锂/碳] | 10 | 2.5 | 25MTU/t |
[锂/液氧] | 15 | 1.5625 | 37.5MTU/t |
[锂/钠] | 17.5 | 3.75 | 43.75MTU/t |
[锂/氯气] | 20 | 3.125 | 50MTU/t |
[锂/钙] | 25 | 3.75 | 62.5MTU/t |
[铍/硼] | 8.75 | 6 | 21.875MTU/t |
[铍/碳] | 12.5 | 4 | 31.25MTU/t |
[铍/液氧] | 18.75 | 2.5 | 46.875MTU/t |
[铍/钠] | 21.875 | 6 | 54.6875MTU/t |
[铍/氯气] | 25 | 5 | 62.50MTU/t |
[铍/钙] | 31.25 | 6 | 78.125MTU/t |
[硼/碳] | 17.5 | 6 | 43.75MTU/t |
[硼/液氧] | 26.25 | 3.75 | 65.625MTU/t |
[硼/钠] | 30.625 | 9 | 76.5625MTU/t |
[硼/氯气] | 35 | 7.5 | 87.5MTU/t |
[硼/钙] | 43.75 | 9 | 109.375MTU/t |
[碳/液氧] | 37.5 | 2.5 | 93.75MTU/t |
[碳/钠] | 43.75 | 6 | 109.375MTU/t |
[碳/氯气] | 50 | 5 | 125MTU/t |
[碳/钙] | 62.5 | 6 | 156.25MTU/t |
[液氧/钠] | 65.625 | 3.75 | 164.0625MTU/t |
[液氧/氯气] | 75 | 3.125 | 187.5MTU/t |
[液氧/钙] | 93.75 | 3.75 | 234.375MTU/t |
[钠/氯气] | 87.5 | 7.5 | 218.75MTU/t |
[钠/钙] | 109.375 | 9 | 273.4375MTU/t |
[氯气/钙] | 125 | 7.5 | 312.5MTU/t |
对于反应系数*激光功率需求(μ子催化)>409.6MTU/t的燃料组合,可以直接排除。在剩余组合中,逐一确认验证(409.6MTU/t)/反应系数的结果获得激光功率容许最大值,并用数值方法解方程求出激光器构成元件数量,可列表如下:
燃料组合 | 反应系数 | 激光器功率容许最大值 | 极限发电时激光器构成 | 极限发电时激光器功率 |
[氦-4/硼]、 [氦-4/钠](μ子催化)、 [氦-4/钙](μ子催化)、 [铍/硼](μ子催化)、 [铍/钠](μ子催化)、 [硼/碳](μ子催化)、 | 6 | 68.27MTU/t | (2层标准结构+6个ICF电容)+(3层标准结构) | 68.20MTU/t |
(略) | 4 | 102.4MTU/t | (5层标准结构+8个ICF电容+3个ICF涡轮增压器)+(6层标准结构) | 102.07MTU/t |
(略) | 4.5 | 91.02MTU/t | (4层标准结构+5个ICF电容)+(5层标准结构) | 90.93MTU/t |
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…… |
后记
本人是从对HBM一无所知开始摸索着玩的,只能算是一个老菜鸟,RBMK的设计折腾过一阵后实在算不清楚,索性直接无脑炒作业,石化处理之类的更是不讲计算,管道乱接,头痛医头脚痛医脚,讲究一个“能用就行”。这篇教程也更多是从一个新手玩家的角度出发,帮助更多新人避坑ICF使用中的小问题,完全没有理论的严谨性,但是如果哪怕能帮助到一个新人,那也算达到这篇教程的目的了