什么是MHD发电机：设计，工作和应用

MHD发生器是用于通过与电离气体或等离子体和磁场类似的移动流体相互作用来产生电力的装置。使用磁力动力学功率发电机在1791-1867期间首次由“Michael Faraday”观察，同时通过固定磁场移动流体电物质。MHD发电厂提供了大规模产生电力的潜力，随着环境的影响降低。基于所使用的应用和燃料的类型设计了不同类型的MHD发生器。脉冲MHD发电机用于远程站点用于产生大脉冲的电力。

什么是mhd发电机？

定义：磁流体动力(MHD)发电机是一种直接通过与快速移动的流体(通常是电离气体/等离子体)相互作用产生电力的设备。磁流体驱动装置将热能或动能转化为电能。MHD发电机的典型设置是涡轮机和电动权力发电机合并成一个单元，没有运动部件，因此，消除振动和噪音，限制磨损。mhd具有最高的热力学效率，因为它比机械涡轮机在更高的温度下运行。

MHD发电机设计

应增加导电物质的效率以提高发电装置的运行效率。当加热气体以变为等离子体/流体或加入像碱金属的盐时添加其他可电离物质时，可以实现所需的效率。为了设计和实施MHD发生器，考虑了经济学，效率，污染的逆管等几个问题。MHD发电机的三种最常见的设计是：

法拉第MHD发电机设计

简单的法拉第发生器的设计包括由非导电物质制成的楔形管或管。强大的电磁铁产生磁场，并允许导电流体垂直地穿过，诱导电压。电极以直角放置到磁场以提取输出电力。
该设计提供了诸如使用的领域和密度等局限性。最终，使用法拉第设计绘制的功率量与管的区域和导电流体的速度成正比。

霍尔磁流体发电机设计

通过法拉第生产的非常高的输出电流与流体管道一起流动，并与所施加的磁场反应导致霍尔效应。换句话说，流动与流体一起流动的电流会导致能量损失。产生的总电流等于横向（法拉第）和轴流的组件的矢量和。捕捉这种能量损失（法拉第和霍尔效应组件)和提高效率，不同的配置开发。

一种这样的配置是使用电极对分裂成链段并并排放置。每对电极彼此绝缘，并串联在一起，以获得较高的电压和较低的电流。作为替代方案，电极不是垂直的，而是略微倾斜，以与法拉第和霍尔效应电流的矢量和对齐，允许从导电流体中提取最大的能量。下图说明了设计过程。

光盘MHD发电机设计

霍尔效应盘MHD发电机设计高效，是最常用的设计。流体在盘发电机的中心处流动。管道包围圆盘和流动的流体。该对亥姆霍兹线圈用于产生上方的磁场以及盘下方。

法拉第电流在盘的边界上流动，而霍尔效应电流在位于中心的环电极和盘的边界之间流动。

MHD发电机原理

MHD发电机通常被称为流体发电机，其与机械发电机相比金属通过磁场时导体产生导体中的电流。

然而，在磁流体发电机，使用导电流体代替金属导体。作为导电流体(导体）通过磁场移动，它产生垂直于磁场的电场。通过MHD的电力发电过程基于原则法拉第的法律的电磁感应。
根据弗莱明右手定则，当导电流体流过磁场时，在其流体上产生电压，电压与流体和磁场都垂直。

将熔融的右手规则应用于MHD发生器，导电流体通过磁场'B'。导电流体具有以速度'V'移动的自由电荷颗粒。

通过洛伦兹力法给出了恒定磁场中具有速度'V'的带电粒子的效果。下面是矢量方程给出的最简单形式。

f = q（v x b）

在哪里，

'f'是作用在颗粒上的力。
'q'是粒子的充电，
v是质点的速度
B是磁场。

根据右手定则，向量F垂直于v和B。

MHD发电机工作

在磁流体动力电生成图如下所示，包含可能的系统模块。首先，磁流体发电机需要一个高温气源，这个气源可以是核反应堆的冷却剂，也可以是煤中产生的高温燃烧气体。

当气体和燃料通过膨胀喷嘴时，气体压力降低，流体/等离子体通过磁流体管道的速度增加，从而提高了功率输出的整体效率。流体通过管道产生的废热就是直流电源。它用来运行压缩机以提高燃料的燃烧速率。

MHD循环和工作流体

燃料，如煤，油，天然气和能够产生高温的其他燃料，可用于MHD发电机。除此之外，MHD发电机可以使用核能来产生电力。

MHD发电机具有两种类型的开放式循环和闭环系统。在开放循环系统中，工作流体仅通过MHD管道通过一次。这在产生电能后产生废气，这通过堆叠释放到大气中。闭合循环系统中的工作流体被再循环到热源，以重复重复使用。

在开放循环系统中使用的工作流体是空气，而氦气或氩气用于闭合循环系统。

优势

A.磁流体发电机的优点包括以下。

• MHD发电机直接将热量或热能转换成电能
• 它没有移动部件，因此机械损失将是最小的
• 高效具有比传统发电机更高的操作效率，因此，与常规蒸汽厂相比，MHD植物的总成本较少
• 运营和维护成本更低
• 它适用于任何类型的燃料，具有更好的燃料利用率

缺点

这MHD发电机的缺点包括以下。

• 有助于大量的损失，包括流体摩擦和热传递损失
• 需要大磁铁，导致实施MHD发电机的成本更高
• 在200°K到2400°K范围内的高工作温度会更快地腐蚀部件

磁流体发电机的应用

申请是

• 磁流体发电机用于驱动潜艇、飞机、高超声速风洞实验、国防应用等。
• 它们被用作不间断电源系统和作为发电厂的工业
• 它们可以用来发电供家庭使用

常见问题解答

1）。什么是实用的MHD发电机？

实用的磁流体发电机是为化石燃料开发的。然而，这些技术被低成本的联合循环所取代，后者是利用燃气轮机的废气加热蒸汽来驱动蒸汽轮机。

2）。什么是播种在MHD生成中？

播种是将诸如碳酸钾或铯的播种材料注入等离子体/流体中的过程，以增加电导率。

3).什么是磁流体?

流体的缓慢运动可以被描述为规则且有序的运动。流速的任何扰动导致湍流，迅速改变流动特性。

4）。哪种燃料用于MHD发电？

冷却剂气体如氦和二氧化碳如核反应堆中的等离子体，以指导MHD发电。

5）。等离子会产生电吗？

等离子体是电力的良好导体，因为它具有充足的自由电子。当施加电场和影响带电粒子的行为时，它变得导电。

本文提供了详细描述磁流体发电机概述该公司使用金属液体发电。讨论了磁流体发电机的原理、设计和工作方法。此外，本文还着重介绍了磁流体发电机的优缺点和各种应用。这里有个问题，发电机的功能是什么?