磁流体发电机的原理

发布网友 发布时间:2022-04-24 15:34

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热心网友 时间:2023-10-19 16:19

磁流体发电中的带电流体,它们是通过加热燃料、惰性气体、碱金属蒸气而得到的。在几千摄氏度的高温下,这些物质中的原子和电子的运动都很剧烈,有些电子甚至可以脱离原子核的束缚,发生电离,结果,这些物质变成自由电子、失去电子的离子以及原子核的混合物,这就是等离子体,等离子体整体不显电性。将等离子体以超音速的速度喷射到一个加有强磁场的管道里面,等离子体中带有正、负电荷的高速粒子,在磁场中受到洛伦兹力的作用,分别向两极板偏移,于是正负电荷累积在两极板上并在两极之间产生电压,用导线将电压接入电路中就可以使用了。
磁流体发电的另一个好处是产生的环境污染少。利用火力发电,燃烧燃料产生的废气里含有大量的二氧化硫,这是造成空气污染的一个重要原因。利用磁流体发电,不仅使燃料在高温下燃烧得更加充分,它使用的一些添加材料还可以和硫化合,生成硫酸钾,并被回收利用,这就避免了直接把硫排放到空气中,对环境造成污染。
利用磁流体发电,只要加快带电流体的喷射速度,增加磁场强度,就能提高发电机的功率。人们使用高能量的燃料,再配上快速启动装置,就可以使发电机功率达到1000万kW,这就满足了一些需要大功率电力的场合。目前,中国,美国、印度、澳大利亚以及欧洲共同体等,都积极致力于这方面的研究。
磁流体发电机产生电动势,输出电功率的原理如上图。
1959年,美国阿夫柯公司建造了第一台磁流体发电机,功率为115kW。此后各国均有研究制造,美苏联合研制的磁流体发电机U-25B在1978年8月进行了第四次试验,气体-等离子体流量为2~4kg/s,温度为2950K,磁场为5T,输出功率1300kW,共运行了50小时。目前许多国家正在研制百万千瓦的利用超导磁体的磁流体发电机。

热心网友 时间:2023-10-19 16:20

磁流体发电机原理图如图:

等离子体发电机原理示意图    

(1)等离子体:即高温下电离的气体,含有大量的带正电和负电的微粒,而从整体来说呈中性。

通常状态下的空气呈电中性,对外不显电性,但在高温下的气体(如雷雨放电、电弧焊、高压放电等条件下)被电离成正、负离子,从而使原本呈电中性的空气成为包含正离子、负离子和空气分子的导电气体,处于这种状态的气体称为等离子体,自然界中的闪电通道、电弧焊的放电通道等都是等离子体.如图中匀强磁场的磁感应强度为B。

(2) 磁流体发电机的原理:如图所示,垂直进入匀强磁场的等离子体,因只受洛伦兹力的作用而使粒子发生偏转.据左手定则可知:正粒子打在A板上,负粒子打在B板上,从而在AB之间形成电场,且电场越来越强,直到粒子所受的电场力与洛伦兹力相等为止,此时,发电机内部就形成了正交的电、磁场,其中的粒子就做匀速直线运动,即相当于速度选择器。

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