Войти
Магнитогидродинамический преобразователь ( МГД преобразователь) представляет собой электромагнитная машина без каких - либо подвижных частей, связанных с магнитной гидродинамикой, изучение кинетики из электропроводных жидкостей ( жидкость или ионизированный газа) в присутствии электромагнитных полей. Такие преобразователи действуют на жидкость, используя силу Лоренца, чтобы работать двумя возможными способами: либо как электрический генератор, называемый МГД-генератором, извлекая энергию из движущейся жидкости; или как электродвигатель, называемый МГД-ускорителем или магнитогидродинамическим приводом, приводящий жидкость в движение путем впрыска энергии. МГД-преобразователи действительно обратимы, как и многие электромагнитные устройства.
Майкл Фарадей впервые попытался протестировать МГД-преобразователь в 1832 году. МГД-преобразователи, использующие плазму, были высоко изучены в 1960-х и 1970-х годах при большом государственном финансировании и проведении специализированных международных конференций. Одним из основных концептуальных приложений было использование МГД-преобразователей для горячего выхлопного газа на угольной электростанции, где они могли извлекать часть энергии с очень высокой эффективностью, а затем передавать ее в обычную паровую турбину. Исследования почти прекратились после того, как было решено, что электротермическая нестабильность серьезно ограничит эффективность таких преобразователей при использовании сильных магнитных полей, хотя решения могут существовать.
Магнитогидродинамические преобразователи с перекрещенными полями (линейный тип Фарадея с сегментированными электродами)
A: МГД-генератор. B: МГД-ускоритель.Магнитогидродинамический генератор является преобразователем МГД, который преобразует кинетическую энергию из электрический проводящей жидкости, в движении относительно постоянного магнитного поля, в электричество. Электроэнергетика МГД интенсивно тестировалась в 1960-х годах с использованием жидких металлов и плазмы в качестве рабочих жидкостей.
По сути, плазма устремляется вниз по каналу, стенки которого снабжены электродами. Электромагниты создают однородное поперечное магнитное поле внутри полости канала. Затем сила Лоренца воздействует на траекторию входящих электронов и положительных ионов, разделяя противоположные носители заряда в соответствии с их знаком. Поскольку отрицательный и положительный заряды пространственно разделены внутри камеры, на электродах может быть восстановлена разность электрических потенциалов. В то время как работа извлекается из кинетической энергии поступающей высокоскоростной плазмы, жидкость во время процесса замедляется.
Магнитогидродинамическое ускоритель представляет собой МГД - конвертер, который придает движение электрически проводящей жидкости первоначально в состоянии покоя, с помощью перекрестного электрического тока и магнитного поля, и применяться в жидкость. Двигательная установка MHD в основном испытывалась на моделях кораблей и подводных лодок в морской воде. С начала 1960-х годов также продолжаются исследования аэрокосмических применений МГД для обеспечения тяги самолета и управления потоком для обеспечения гиперзвукового полета : воздействие на пограничный слой для предотвращения превращения ламинарного потока в турбулентный, смягчение или подавление ударной волны для теплового контроля и уменьшения волны. лобовое сопротивление и сопротивление формы, управление входным потоком и снижение скорости воздушного потока с секцией МГД-генератора перед ГПВРД или турбореактивным двигателем для расширения их режимов при более высоких числах Маха в сочетании с МГД-ускорителем в выхлопном сопле, питаемом от МГД-генератора через байпасную систему. Также проводятся исследования различных конструкций электромагнитных плазменных двигателей для освоения космоса.
В МГД-ускорителе сила Лоренца ускоряет все носители заряда в одном направлении независимо от их знака, а также нейтральные атомы и молекулы жидкости посредством столкновений. Жидкость выбрасывается назад, и в качестве реакции автомобиль ускоряется вперед.
