Обобщение - MHD генератор
Човешкото общество не може да живее без енергия. Досега основният източник на енергия за човека - изкопаеми горива: въглища, нефт, газ. Но запаси това гориво няма да продължи вечно. Знаем обаче, че други източници на енергия - слънце и на атома. В бъдеще те ще бъдат основните източници, но тяхното развитие отнема време, и резерви от изкопаеми горива, междувременно, намаляват. Как ефективно да се използват тези резерви? Natural оферта - да се увеличи коефициентът на ефективност на устройства, които превръщат енергията на изкопаемите горива в електрическа енергия. Както е известно, на ефективността на двигателя топлина се увеличава с увеличаване на максимални и минимални температури понижаващи работната течност. Но минималната температура е ограничен от по-долу - е температурата на околната среда. Максималната температура е ограничена до върха? Сила турбинни лопатки - за силата на метали намалява с повишаване на температурата, а движещите се части представляват най-голям товар. TPP лопатки работят "на ръба" и една от основните грижи турбинни конструкторите - осигуряване на материали с висока якост при високи температури. Най-добрата ефективност на топлоелектрическите централи достига 35-40% .Ако искаме да се увеличи ефективността чрез повишаване на температурата на работния флуид, е необходимо да се търси начин за преобразуване на енергията горещ газ в електрическа енергия, която не изисква високи якостни материали.
Един ден през 1832 лондончани се озоваха на моста Ватерло, са проявили интерес и необичайна спектакъл. Група хора, сред които е било възможно да се види известния физик Фарадей, се занимава с това, че е потопил във водата на Темза две медни листове, кабели, свързани към галванометър.
Инструментът е на масата в средата на моста, а до него е бил самият учен, заповяда да му помощници. Фарадей Вярва се, че ако водата на реката, която тече от запад на изток, пресичане, поне частично, на магнитното поле на земята, те са като проводници пресичащи магнитното поле на магнита. В този случай, както се доказа Фарадей, диригентът генерира електрически ток. Мед листова, между които, както между металните бреговете, вода течеше Темза, трябва да се свържат тези проводници за галванометър вода, като се преминава към него ток, произтичащи. Въпреки това, за съжаление, опитът се провали. Въпреки това, през 1832 г., когато Фарадей замислена и оправдано този опит, ние можем с основание да се счита за годината на раждане на MHD генератор. Името на този генератор се състои от три думи - магнит хидро- (вода) и динамични (преместване) - и средства генерират електричество, когато се движат на водата в магнитно поле.
Така че защо да не се експериментира в Фарадей? На първо място, тъй като водите на Темза, не бе много добър проводник на електричество, са били използвани инструменти с ниска чувствителност. Потенциална разлика е там, и тя е измерена след 19 години физик Wollaston. И тогава Уилям Томсън (лорд Келвин) предложи да се използва този ефект за преобразуване на енергията на морската вода по време на приливни движения в електрическа енергия. Така бяха положени идеологическите основите на нов метод за превръщане на енергия, което позволява използването на изкопаеми горива с по-висока ефективност в сравнение с конвенционалните топлоелектрически централи. Този метод се нарича магнитно.
MHD генератор - устройство за преобразуване на кинетичната енергия на течността или на електропроводима среда преместването в магнитно поле, в електрическа енергия. Тя се основава на явлението електромагнитна индукция, т.е. появата на ток в проводник, който пресича магнитните силови линии ..; както се използва плазма или преместване на проводима течност (течен метал и електролит) в магнитно поле проводник.
Представете тръба направена от електрически изолационен материал и с по две противоположни вътрешни стени на проводими електроди. Tube е поставен в магнитно поле. Във вътрешността на тръбата се движи поток горещ газ. Това е схематична диаграма на магнитно генератор - MHD генератор. (Движение на гореща газова струя е по много начини, подобни на движението на флуида тук - .. Името и самия метод, и генератора) на MHD генератор механичната енергия на движещата горещия газ се преобразува в електрическа енергия. Нека да видим как се прави. За определеност, нека газа в канал MHD (така наречената тръба с електроди върху вътрешните стени) се движи от ляво на дясно със скорост. магнитна индукция поле е насочено както е показано. Ако газът се движи през канала MHD, има свободни електрони, под действието на силата на Лоренц, те ще дрейф в газа към най-близката до нас (на фигурата) електрод и се натрупват по тях. В резултат, между електродите по стените на канала за MHD ще бъде генериран потенциална разлика. Ако са свързани към електродите от всяка електрически товар, тогава ток натоварване верига потоци .Itak, проблемът е решен - чрез поставяне на поток горещ газ в тръба с два електрода и магнитно поле, ние направихме електрически генератор. Механизъм на възникване на ток в генератор MHD е същата, както във всеки електрически генератор - ток случва в проводник движещ се в магнитно поле. Но само в електрически генератори, проводници, метални, твърди и по-генератор MHD е - горещ газ.
"На пръв поглед, тези генератори са разположени доста лесно. В горивната камера горивото се изгаря и дюзата подобен на ракета горивни продукти (газове), разширява и увеличава скоростта му до свръхзвуков. Тази дюза се намира между полюсите на електромагнит силна, и вътре в дюзата на пътя на горещи газове, електродите. Магнитни "видове" поле, отрицателно заредени електрони и положително заредени йони газ, насочването им по различни траектории. Тези потоци от заредени частици предизвикват появата на електрически заряди върху съответните електроди, и ако те са свързани, и електрически ток.
Наистина, в един генератор MHD без движещи се части, освен ако, разбира се, на газа не се счита за част от машината. Но твърде много затруднения. "[1]
За създаване на газ проводимост, трябва да се загрява до температурата на термичното йонизация (около 10 000 К). При по-ниски температури, газ, обогатен с алкален метал пара, което намалява температурата на сместа да 2200-2700 К.
За разлика от генератора на MHD с течен работен среден, където има само производство на електроенергия чрез превръщане на кинетичната или потенциалната енергия на потока при постоянна температура в генератора за MHD с работна течност газ по принцип три възможни режими:
Както запазване на температурата и намаляване на кинетичната енергия;
От опазването на кинетична енергия и намаляване на температурата;
Със залеза и температурата и кинетичната енергия. 1