Мгд генератор это: МАГНИТОГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР • Большая российская энциклопедия

Содержание

принцип работы и простейшая конструкция

Автор Aluarius На чтение 5 мин. Просмотров 3k. Опубликовано

Альтернативных источников энергии на планете Земля огромное количество. Просто человечество еще не научилось эту энергию получать дешевыми способами, хотя многие из них уже используются. Практически все виды альтернативной энергии в теории разработаны и получены в лабораторных условиях. Одним из таких видов является энергия, получаемая от электролита, расположенного в магнитном поле. Такой эффект называется магнитогидродинамический, а установка, в которой эту энергию получают, МГД генератор. Ученым этот эффект известен давно. Стоит напомнить, что еще Фарадей в 1832 году пытался в лабораторных условиях найти электромагнитную движущуюся силу. Для этого он использовал воду из реки Темза. Давайте рассмотрим обе позиции (эффект и генератор) более подробно.

Магнитогидродинамический эффект

По сути, это возникновение электрического поля, а соответственно и электрического тока в электролите, который собой может представлять ионизированную воду, газ (это плазма) или жидкий металл. Получается так что сам эффект основан на принципе электромагнитной индукции, в основе которой лежит способ получения электричества внутри проводника, расположенного в магнитном поле. То есть, проводник должны пересекать силовые линии поля.

В этом случае внутри проводника возникают потоки ионов, заряды которых противоположны зарядам движущихся частиц внутри магнитного поля. При этом силовые линии магнитного поля движутся в противоположную сторону ионизированных зарядов внутри проводника.

Магнитогидродинамический генератор

МГД генератор – это установка преобразования тепловой энергии в электрическую, в основе которой лежит магнитогидродинамический эффект. На генераторы возлагались большие надежды, ученые в конце двадцатого столетия пытались разработать эффективные МГД генераторы промышленного исполнения, даже были построены экспериментальные образцы. Но все по непонятным причинам остановилось, видно прекратилось финансирование проектов.

Необходимо отдать должное ученым, которые не бросили начинания. Во всяком случае, теоретическая часть доведена до максимальной точности.

Достоинства и недостатки

Итак, каковы преимущества МГД генераторов:

  • Это огромная мощность при небольших размерах установки (доходит до нескольких мегаватт).
  • Полное отсутствие вращающихся деталей, а, значит, нет потерь на трение.
  • МГД генератор – объемная установка. Почему? Во-первых, объемные процессы, которые протекают в генераторе, уменьшают наличие нежелательных процессов поверхностного типа, к примеру, снижено загрязнение, минимум токов утечек и так далее. Во-вторых, больше объем – больше мощность машины.
  • Из предыдущего следует, что чем больше МГД генератор, тем выше коэффициент полезного действия, тем меньше вредных выбросов из установки.
  • В свое время был достигнут достаточно серьезный показатель экономии и эффективности, когда магнитогидродинамический агрегат соединили с котельной. Эффект оказался тройным. После сжигания газа или другого энергоносителя в топке котла, отработанные газы (они ионизированные) поступали в генератор, который вырабатывал электрический ток, далее газы поступали на парогенератор ТЭЦ, дополнительно нагревая воду или пар для отопления. Необходимо отметить, что в те времена коэффициент полезного действия такой комбинации составлял 65%, и это по сравнению с традиционным КПД старых котельных 50%.
  • И, конечно, магнитогидродинамические генераторы являются установками передвижными. А это, как показывает жизнь, иногда очень важно.



Теперь о недостатках:

  • В первую очередь необходимо отметить, что установка МГД генератора должна изготавливаться из дорогих жаропрочных сплавов. Потому что температура внутри генератора очень высокая, а скорость движения внутри него горячих газов составляет 2000 м/с.
  • МГД генератор может вырабатывать только постоянный ток, поэтому к нему придется добавлять эффективный инвертор.
  • Существует два вида генераторов: с открытым циклом и открытым. В обоих из них протекают процессы с химически активными веществами.
  • Электроды, которые и вырабатывают электрический ток внутри МГД генератора, расположен в так называемом МГД канале. Так вот в канале всегда присутствует температура, определяемая тысячами градусов. Поэтому электроды быстро выходят из строя.
  • Всем известно, что мощность установки прямопропорциональна квадрату индукции магнитного поля. Поэтому для промышленных образцов требуются очень большие магнитные системы. Они в несколько тысяч раз мощнее, чем лабораторные образцы.
  • Если температура газа, проходящего через МГД генератор, падает ниже +2000С, то в нем практически не остается свободных электронов. Поэтому такой газ использовать для получения электрического тока нет смысла.
  • По непонятным причинам в основном разрабатывались МГД генераторы, работающие на плазме (ионизированном газе). А вот использование морской воды не применялось, хотя именно морская вода и является отличным электролитом. В ней заключено огромное количество энергии, которую можно было бы использовать. Видно пока не нашлись те технологии, которые смогли бы эту энергию получить через МГД генератор.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что проблем с устройством и использованием МГД генераторов много. И их придется еще преодолевать. Правда, некоторые позиции умельцам удается обходить, используя всевозможные хитроумные идеи. Но это опять-таки на уровне опытных образцов.

Как сделать МГД-генератор своими руками

Давайте рассмотрим вопрос, можно ли сделать МГД генератор своими руками? В принципе, ничего сложного нет, ведь теоретически схема и технология работы установки известна. Вот самый простой МГД генератор.

Для его изготовления потребуется плексигласовый брусок прямоугольного сечения вот с такими размерами: 120х26х18 миллиметров. В бруске необходимо сделать сквозное отверстие диаметром 12 мм. Внутрь отверстия устанавливаются две пластинки или из меди, или из латуни. Обратите внимание, что сечение полосок должно быть сегментным. Они соединяются клеммами.

С двух сторон к бруску необходимо подсоединить ниппели из алюминия. К ним будут присоединяться резиновые шланги. По граням бруска приклеиваются цилиндры из плексигласа, на которые будут надеты магниты диаметром 20 мм. Все, вот такая нехитрая конструкция. Этот МГД генератор позволяет проводить забавные опыты с магнитной индукцией и электродвижущей силой. Все будет зависеть от числа прикрепленных магнитов, уменьшая или увеличивая их, можно изменять скорость движения ионов, изменять заряды, количество и так далее.

Мгд генератор принцип работы

Это устройство для преобразования тепловой энергии в электрическую.

Как работает устройство

В основе находится эффект электромагнитной индукции, а значит, возникает ток в проводнике. Это происходит за счет того, что последний пересекает силовые линии магнитного поля внутри устройства. В основе действия находятся заряженные частицы, на которые действует сила Лоренца. Движение рабочего тела происходит поперек магнитного поля. Благодаря этому возникают потоки носителей зарядов с ровно противоположными направлениями.

На этапе становления в МГД-генераторах применялись преимущественно электропроводные жидкости или электролиты. Именно они и являлись тем самым рабочим телом. Современные вариации перешли на плазму. Носителя зарядов для новых машин стали положительные ионы и свободные электроны.

Конструкция МГД-генераторов

Первый узел устройства называется каналом, по которому движется рабочее тело. В настоящее время в магнитогидродинамических генераторах в качестве основной среды применяется по большей части плазма. Следующий узел представляет из себя систему магнитов, которые отвечают за создание магнитного поля и электродов для отведения той энергии, которая будет получена в ходе рабочего процесса. При этом источники могут быть различными. В системе можно применять как электромагниты, так и постоянные магниты.

Далее газ проводит электрический ток и нагревается до температуры термической ионизации, которая составляет приблизительно 10 тысяч Кельвинов. После данный показатель непременно нужно снизить. Планка температуры падает до 2,2-2,7 тысячи Кельвинов за счет того, что в рабочую среду добавляются специальные присадки со щелочными металлами. В ином случае плазма не является в достаточной степени эффективной, потому как величина ее электропроводности становится значительно меньшей, чем у той же воды.

Типичный цикл работы устройства

Другие узлы, составляющие конструкцию магнитогидродинамического генератора, лучше всего перечислить вместе с описанием функциональных процессов в той последовательности, в которой они происходят.

  1. Камера сгорания принимает загружаемое в нее топливо. Также добавляются окислители и различные присадки.
  2. Топливо начинает гореть, что позволяет образоваться газу в качестве продукта сгорания.
  3. Далее задействуется сопло генератора. Через него газы проходят, после чего они расширяются, а их скорость возрастает до скорости звука.
  4. Действие доходит до камеры, пропускающей через себя магнитное поле. На ее стенках находятся специальные электроды. Именно сюда поступают газы на данном этапе цикла.
  5. Затем рабочее тело под влиянием заряженных частиц отклоняется от своей первичной траектории. Новое направление находится в точности там, где располагаются электроды.
  6. Завершающий этап. Происходит образование электрического тока между электродами. На это цикл заканчивается.

Применение МГД-генераторов

  1. Термоядерные электростанции. В них применяется безнейтронный цикл с МГД-генератором. В качестве топлива принято использовать плазму на высоких температурах.
  2. Тепловые электростанции. Используется открытый тип цикла, а сами установки по конструктивным особенностям являются достаточно простыми. Именно этот вариант все еще имеет перспективы к развитию.
  3. Атомные электростанции. Рабочее тело в данном случае — инертный газ. Он нагревается в ядерном реакторе по закрытому циклу. Также имеет перспективы к развитию. Однако возможность применения зависит от появления ядерных реакторов с температурой рабочего тела выше 2 тысяч Кельвинов.

Магнитогидродинамические генераторы

Принцип действия магнитогидродинамического генератора (МГД – генератора) заключается в том, что при движении ионизированного газа (низкотемпературной плазмы) через сильное магнитное поле в нем индуцируется электрический ток. Низкотемпературная плазма возникает при нагревании газа до температуры 2300 – 3000 К, когда от его молекул или атомов отрываются внешние электроны, вследствие чего газ ионизируется и становится проводником электрического тока.

Электроэнергия (постоянный ток) отбирается из плазмы керамическими электродами и выдается в цепь и далее в инверторы, где преобразуется в переменный ток, поступающий в сеть. Для увеличения электропроводности газа в него дополнительно вводят легкоионизируемые вещества – щелочные металлы: калий, натрий и др.

В МГД – генераторах отсутствуют громоздкие вращающиеся части, отпадает необходимость применения турбомашин для привода генератора.

МГД – генераторы разрабатываются двух типов: открытого цикла, в которых рабочим телом являются продукты сгорания органического топлива, и закрытого цикла, в которых непрерывный поток инертных газов (аргона, водорода) нагревается в теплообменниках продуктами сгорания.

На рис.3.7 представлена схема магнитогидродинамической установки. Атмосферный воздух сжимается в компрессоре 1 и после предварительного нагрева в регенераторе 2 поступает в камеру сгорания 3. Туда же подается топливо и присадки. Нагретые до температуры2500 – 3000 К. продукты сгорания поступают в сопло 4, где расширяются, а затем в канал 5,где генерируют электрический ток, пересекая магнитное поле. Для создания сильного магнитного поля снаружи канала 5 размещена обмотка 6, к которой подведен переменный электрический ток от блока питания 7. В канале МГД – генератора размещены керамические электроды для отвода электроэнергии.

Рис. 3.7-Схема магнитогидродинамической установки

1 – компрессор; 2 – регенератор; 3 – камера сгорания; 4 – сопла; 5 – канал МГДГ; 6 – обмотка электромагнитов; 7 – блок питания магнитов; 8 – электроды; 9 – парогенератор; 10 – турбина; 11 – конденсатор; 12 – насос.

Отработанные газы с температурой до 2300 К. поступают в регенератор 2, где частично отдают тепло поступающему воздуху и далее направляются в парогенератор 9, где вырабатывают водяной пар. Охлажденные до температуры 1500 С отработанные газы выбрасываются в атмосферу. Полученный водяной пар поступает в турбину 10, затем конденсируется в конденсаторе 11 и насосом 12 вновь закачивается в парогенератор.

МГД-генератор позволяет значительно повысить начальную температуру рабочего тела, и, следовательно, КПД электростанции.

МГД-генератор в комплексе с обычным турбогенератором в качестве второй ступени дает возможность повысить общий КПД такой энергетической установки до 50 – 60%.

Источники:

Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 3 чел.
Средний рейтинг: 4.7 из 5.

МГД-ГЕНЕРАЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В ЕСТЕСТВЕННЫХ ПОТОКАХ МОРСКОЙ ВОДЫ

МГД-ГЕНЕРАЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В ЕСТЕСТВЕННЫХ ПОТОКАХ МОРСКОЙ ВОДЫ

Овчаров А.Д. 1

1МБОУ ДО Центр Детского (юношеского) научно-технического творчества

Шишкин Е.М. 1

1МБОУ ДО Центр Детского (юношеского) научно-технического творчества

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

ВВЕДЕНИЕ

Природа приготовила нам различные источники энергии. Однако существующие технологии генерации электрического тока приводят к весьма быстрому истощению запасов ископаемого углеводородного топлива, использование которого связано с загрязнением окружающей среды. Атомная энергетика, в настоящее время, не используется в полном объёме вследствие опасения человечеством техногенных аварий по примеру Чернобыля и Фукусимы. Это заставляет человечество активно искать возобновляемые источники энергии, например, черпать энергию в Мировом океане. Морская вода – природный электролит, который содержит большое количество разных ионов – носителей электрических зарядов. Становится заманчивой перспектива – создать устройство, которое будучи встроенное в поток естественных морских течений способно вырабатывать недорогую электроэнергию.

Объект исследования в проекте:магнитогидродинамический способ генерации электрической энергии. Предмет исследования в проекте:магнитогидродинамический генератор электрической энергии первого рода с рабочим каналом фарадеевского типа при электролизе электролита внешним источником тока. Цель проекта:исследовать физико-химические процессы, протекающие в канале МГД генератора фарадеевского типа первого рода при электролизе электролита внешним источником тока. Гипотеза:изменяя полярность и величину электролизующего напряжения можно изменять энергетическую эффективность МГД-генератора. Задачи проекта:провести анализ учебных, научных, научно–популярных источников информации по выбранной тематике; выявить физические законы и принципы, объясняющие магнитогидродинамический эффект; исследовать физико-химические процессы, протекающие в канале МГД-генератора фарадеевского типа первого рода, через который пропущен электрический ток вызывающий электролиз электролита.

1. Теоретические основы работы МГД – генераторов

1.1. Принцип действия и классификация МГД — генераторов

Принцип работы МГД — генераторов основан на явлении электромагнитной индукции – на возникновении электрического тока в проводнике, пересекающего силовые линии магнитного поля [1]. Роль проводника в МГД — генераторе выполняет или поток электролита (МГД — генератор первого рода) или плазма – разогретый до очень больших температур газ. МГД генератор состоит из канала, по которому движется рабочее вещество, системы магнитов, создающих магнитное поле, и электродов, отводящих электрическую энергию, приложение №1, рис. №1. По конструктивным особенностям электродов рабочего канала МГД — генераторы подразделяют на три основных типа: 1) МГД – генераторы фарадеевского типа, приложение №1, рис. №2. Он имеет или сплошные электроды или секционированные электроды, каждая секция из которых работает на свою нагрузку. Эти генераторы вырабатывают относительно не большое напряжение при большой силе тока; 2) МГД – генератор холловского типа, приложение №1, рис. №3. В нём секции электродов, расположенные одна напротив другой, замкнуты накоротко для увеличения холловского напряжения и тока в тока в нагрузке [3]. Такая нагрузка наиболее выгодна при больших магнитных полях. Он способен выдавать большое напряжение при малой силе тока; 3) МГД – генератор диагонального типа, приложение №1, рис. №4. В нём секции электродов, расположенные одна напротив другой, соединены диагонально. Он несколько сложнее холловского, но его характеристики почти такие же, как у фарадеевского.

1.2. Движение заряженных частиц в однородном магнитном поле

На заряженную частицу, движущуюся со скоростью в однородном магнитном поле, действует сила Лоренца , которая перпендикулярна вектору и вектору магнитной индукции , приложение №1, рис. №5. При этом работа полем не совершается, энергия частицы и её скорость не меняется. Эта сила закручивает траекторию движения заряженной частицы в дугу окружности. Если смотреть по направлению силовых линий, то отрицательные заряды закручиваются по часовой стрелке, а положительные – против часовой стрелки [2].

(1)где величина элементарного заряда, – начальная скорость частицы, – магнитная индукция. При движении заряженной частицы по дуге окружности на неё будет центростремительная сила :

(2)

где – масса заряженной частицы, – радиус дуги окружности.

Приравнивая уравнение (1) и (2), имеем выражение:

Из этого равенства выразим радиус окружности:

(3)

Проведя анализ формул (1), (2) и (3) можно прийти к следующим выводам: 1) на неподвижные заряды постоянное магнитное поле не действует; 2) чем больше начальная скорость частицы, тем сильнее она стремиться к прямолинейному движению и тем больше будет радиус искривления; 3) чем больше магнитная индукция, тем больше будет искривляющая сила и тем меньше будет радиус искривления.

1.3. Электродвижущая сила МГД — генератора и его КПД

ЭДС МГД – генератора численно равно работе затрачиваемой на перемещение единичного заряда от одного электрода к другому [4]. Эта работа совершается против силы Лоренца (1). При ширине канала выражение для ЭДС МГД – генератора примет вид:

(4)

Анализируя выражение (4), можно утверждать, что электродвижущая сила МГД – генератора прямо пропорциональна начальной скорости рабочего тела , величине магнитной индукции и ширине канала . Рассматривая канал МГД – генератора с рабочим телом как проводник с конечным сопротивлением определим внутреннее сопротивление генератора [3]:

(5)

где: – длина канала, – концентрация заряженных частиц в рабочем теле, — время свободного пробега заряженной частицы; – сечение канала. При подключённой нагрузке ток в нагрузке можно определить согласно закону Ома:

(6)

Общая мощность, развиваемая генератором можно определить по формуле:

(7)

Подставив в выражение (7) выражение (6) общую мощность Роб генератора можно определить как:

(8)

Полезная мощность, выделяемая в нагрузке :

(9)

Мощность потерь :

(10)

КПД МГД – генератора через полезную мощность и общую мощность можно определить по формуле:

(11)

Учитывая, что общая мощность равна сумме полезной мощности и мощности потерь , то получим:

(12)

Формулы 11 и 12 наглядно проиллюстрированы диаграммой, находящейся в приложении №1 рис. №6.

2. Экспериментальная часть проекта

В качестве электролита в своих опытах мы использовали раствор морской соли с pH 7,5-8,5 (слабощелочная реакция) при контролируемой плотности ареометром в приделах от 1020 до 1030 кг/м³, что соответствует средним показателям черноморской воды.

2.1. Теоретические основы ионной проводимости электролита

При прохождении электрического тока через электролит возникает не электронная проводимость как в металлах, а ионная. Ионы, носители зарядов, образуются вследствие диссоциации нейтральных атомов. По степени диссоциации есть слабые и сильные электролиты. Электролитическая диссоциация — это процесс распадения молекул электролитов на ионы под действием электрического поля полярных молекул воды. Степенью диссоциации называется доля молекул, распавшихся на ионы в растворенном веществе. Степень диссоциации равна отношению продиссоциированных молекул вещества n к общему числу его молекул N, выражается в долях или процентах:

(13)

Ионная проводимость (электролиз), возникающая при прохождении тока через электролит, всегда сопровождается переносом вещества. Хлорид натрия – это основной компонент морской воды, по этому физику процесса будем рассматривать только как электролиз хлорида натрия. Если через раствор хлорида натрия пропускать электрический ток, то ионы натрия соберутся у катода, а ионы хлора — у анода. При этом одновременно будут протекать две химических реакций, одна на аноде, другая на катоде:

на катоде:

(14)

Два положительно заряженных иона натрия присоединяют два электрона и образуют два атома натрия, которые вступают в реакцию с водой с образованием гидроксида натрия и газообразного водорода:

(15)

на аноде:

(16)

Два отрицательно заряженных иона хлора отдают два электрона и образуют два атома хлора, которые присоединяют в реакцию с водой с образованием хлорноватистой кислоты:

(17)

Анализируя формулы 14-17, можно сделать вывод, что с электрической точки зрения при электролизе электроны перемещаются от катода на анод с помощью электролита под действием ЭДС источника питания.

2.2. Отбор электрической мощности при ионной проводимости электролита в канале МГД-генератора

Цель опыта: экспериментально доказать возможность отбора электрической мощности при электролизе неподвижного электролита в канале МГД-генератора. Гипотеза опыта: часть электрической энергии электролиза неподвижного электролита в канале МГД-генератора будет выделяться на токосъёмных пластинах. Задачи опыта: экспериментально определить, какая часть энергии электролиза отводится к токосъёмным пластинам МГД-генератора при неподвижном электролите. Если электролиз будет происходить в равномерном магнитном поле МГД-генератора поперёк силовых линий, то часть ионов переместится к его токосъёмной пластине. Положительные ионы будут закручиваться против движения часовой стрелки, со стороны направления силовых линий магнитного поля, а отрицательные — по часовой стрелке. Но так как входной и выходной фитинги, выступающие в качестве анода и катода, расположены вдоль канала МГД-генератора, то положительные и отрицательные ионы, двигаясь навстречу друг другу, окажутся смещёнными магнитным полем к одной и той же токосъёмной пластине. Электрическая схема опыта представлена в приложении №2, рис №9.

Анализируя схему опыта ионной проводимости канала МГД-генератора с отбором электрической мощности на токосъёмные пластины можно утверждать, что электрический потенциал между токосъёмными пластинами возможен только в одном случае, когда количество положительных и отрицательных ионов перемещённых к одной токосъёмной пластине МГД-генератора будет различно.

При проведении опыта внешнее напряжение поднималось дискретно с шагом по три вольта в диапазоне от нуля до 27 вольт, сопротивление нагрузки МГД-генератора составляет 1кОм. Результаты измерений сведены в приложении №2, табл. №1.

Анализируя таблицу №1, можно сделать следующие выводы: 1) Сопротивление канала между фитингами нелинейно. Нелинейность объясняется процессами газообразования и нагрева электролита. Вольтамперная характеристика (ВАХ) канала представлена на приложение №2, рис. №11: 2) При смене полярности электролизующего напряжения изменяется полярность электрического потенциала между токосъёмными пластинами МГД-генератора при электролизе неподвижного электролита; 3) При электролизе неподвижного электролита в канале МГД-генератора очень малая часть энергии отводится к токосъёмным пластинам. Эффективность отбора мощности составляет не более 0,00012%. Это объясняется тем, что к пластине подходят парные носители зарядов, компенсируя друг друга; 4) Зависимость выходного напряжения МГД-генератора при электролизе неподвижного электролита от сопротивления нагрузки при величине электролизующего напряжения в 27вольт имеет достаточно большой линейный участок, представленный в приложении №2, рис №12.

2.3. Влияние электролиза электролита МГД-генератора на его штатный режим работы

Цель опыта: экспериментально определить влияние электролиза электролита МГД-генератора на его штатный режим работы. Гипотеза опыта: с помощью электролиза электролита в канале МГД-генератора можно изменять его электрическую эффективность. Задачи опыта: построить зависимость выходного напряжения действующей модели МГД-генератора от сопротивления нагрузки при штатном режиме работы; построить зависимость выходного напряжения действующей модели МГД-генератора от сопротивления нагрузки при электролизе подвижного электролита; сравнить полученные результаты. Электрическая схема эксперимента представлена в приложении №2, рис. № 13. Опыт проводился при величине электролизующего напряжения в 27 вольт, создающего ток, проходящий через канал в 0,11 ампер. Результаты измерений сведены в приложении №2, табл. № 2. Данные таблицы №2 удобно представить в виде графика в приложении №2, рис. № 14.

Анализируя таблицу №2 и рис. №14в приложении, можно сделать следующие выводы: 1) Электролиз электролита в канале МГД-генератора внешним источником электрической энергии улучшает зависимость выходного напряжения от сопротивления нагрузки в самой нагруженной части зависимости выходного напряжения от сопротивления нагрузки; 2) Улучшение энергетической эффективности за счёт электролиза в канале МГД-генератора внешним источником электрической энергии экономически не выгодно, так как на электролиз тратится больше энергии, чем при этом выделяется на токосъёмных пластинах; 3) Улучшение зависимости выходного напряжения от сопротивления нагрузки при электролизе электролита в канале МГД-генератора внешним источником электрической энергии происходит за счёт увеличения выходного тока в самой нагруженной части характеристики, что не противоречит формуле №4, приведённой в пункте 1.3.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Поднимая вопрос о конструировании МГД-генератора способного работать в естественных потоках морской воды необходимо решить две основные конструкторско-технологические задачи: это повышение энергитической эффективности МГД-генератора, это и обеспечение экологической безопасности эксплуатации МГД-генератора. Эсли вторая задача решается применением таких токосъёмных пластин, которые будучи химически энертными к морской воде обладали высокой способностью проводить электрический ток, то первая требует создание такого канала МГД-генератора, который способен «улавивать» на своих токосъёмных пластинах заряженные частицы обладающие различной массой и начальной скоростью. В ходе выполнения проекта нами экспериментально была доказана возможность построения МГД-генератора первого рода с рабочим каналом фарадеевского типа, для которого в качестве электролита можно использовать морскую воду. Входе испытания действующей модели магнитогидродинамического генератора электрической энергии первого рода дано объяснение физико-химическим процессам, протекающим в канале МГД генератора фарадеевского типа первого рода при электролизе электролита. Экспериментально была доказана возможность улучшения зависимости выходного напряжения от сопротивления нагрузки в самой нагруженной её части для МГД-генератора при электролизе электролита внешним источником электрической энергии. В тоже время было определена низкая энергетическая эффективность этого метода. Эксплуатация изготовленной нами действующей модели МГД-генератора выявило её не высокий КПД. Решить эту проблему мы предполагаем двумя способами: экстенсивно, за счёт увеличения магнитного потока в рабочем канале и интенсивно, за счёт оптимизации формы рабочего канала, но это уже будут темы наших следующих проектов.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Журнал «Наука и жизнь» 2015 №8; №9.

Жеребцов И.П. «Основы электроники» 5-е издание, переработанное и дополненное. — Ленинград: Энергоатомиздат, 1989. — 352 с.: ил. — ISBN 5-283-04448-3.

http://kvant.mccme.ru/1980/11/mgd—generator

ПРИЛОЖЕНИЯ 1-3

Приложение №1. Рисунки

Приложение №2. Рисунки и таблицы

Приложение №3. Фотоотчёт

Просмотров работы: 63

Магнитогидродинамические генераторы | Энергетика завтрашнего дня

Страница 8 из 17

Более ста лет назад был открыт закон электромагнитной индукции, суть которою состоит в том, что при пересечении проводником магнитного поля в проводнике возникает электродвижущая сила.
При демонстрации опытов, иллюстрирующих этот закон, обычно имеют дело с металлическим проводником. А если взять проводник жидкий или газообразный?
В 1838 году Фарадей произвел интересный опыт. Он сделал попытку измерить напряжение, созданное движением потока воды в магнитном поле Земли. Для этого в Лондоне, около моста Ватерлоо, на противоположных берегах реки Темзы были установлены два электрода, напряжение между которыми и стал замерять английский ученый. И надо сказать, что его опыт удался. Даже при весьма несовершенной измерительной технике того времени и не очень хорошем проводнике, каким была вода Темзы, он получил на приборах вполне ощутимые, хотя и неустойчивые, показания.
Так впервые была осуществлена идея магнитогидродинамического генератора, или сокращенно МГД-генератора.
На рис. 4 доказана схема такого генератора. Поток проводящей электричество жидкости или газа направлен перпендикулярно к плоскости чертежа, от читателя. Поток омывает расположенные по его сторонам электроды, которые соединяются внешней цепью через полезную нагрузку. При взаимодействии потока с магнитным полем в потоке наводится электродвижущая сила, под действием которой через замкнутую внешнюю цепь пойдет электрический ток. Электроды в данном случае играют роль щеток, которые мы привыкли видеть в обычных генераторах постоянного тока.

Рис. 4. Схема МГД-генератора:
1 — северный полюс магнита; 2 — электроды; 3 — направление потока проводящей жидкости; 4 — направление э. д. с ; 5 — южный полюс магнита; 6 — нагрузка
Как видно, схема МГД-генератора очень проста. Поэтому не случайно все основные идеи, которые могли быть положены в основу конструкции такого генератора, были запатентованы еще в начале нашего столетия. Но одно дело взять патент на идею, другое — воплотить эту идею в конструкцию, пригодную для практического использования.
Идея использовать в качестве жидкости, проводящей электричество, соленую воду при ближайшем рассмотрении оказалась мало пригодной, особенно для создания универсального генератора, который можно было бы установить в любом месте, в том числе и на различных транспортных средствах.
Обратили внимание на газ. Уже давно известно, что при высокой температуре происходит ионизация газа и он становится проводником электричества. При этом газ, нагретый до температуры в несколько тысяч градусов, становится не только проводником электричества, но и приобретает значительный запас энергии. Если такой газ направить в сопло, то потенциальная энергия газа преобразуется в кинетическую энергию струи газа, вытекающей из сопла с большой скоростью.
Как раз то, что и нужно для МГД-генератора,— хороший проводник и его большая скорость в магнитном поле. Правда, по сравнению с ранее описанными способами прямого преобразования тепловой энергии в электрическую этот способ более сложный (появляются некоторые промежуточные преобразования энергии, а также рабочее тело, движущееся с большой скоростью). Но МГД-генератор при отсутствии движущихся узлов и деталей позволяет получить громадные мощности. Забежим вперед и скажем, что если мощность первых образцов термоэлектронных и термоэлектрических преобразователей не превышала нескольких ватт, то даже самые первые экспериментальные образцы МГД-генера- торов развивали мощность в несколько десятков киловатт. А в перспективе — десятки тысяч киловатт и более.
Казалось бы, все просто. Но зерно упало на неподготовленную почву. Наука и техника начала XX века не могли дать людям правильных ответов на многочисленные вопросы, которые стали возникать при попытках создать генераторы такого типа. Поэтому долгое время способу получения электроэнергии при помощи МГД- генератора не уделялось внимания.
Лишь в последние годы многие ученые вновь обратились к идее получения электроэнергии магнитогидродинамическим способом. Помогло этому бурное развитие отраслей науки и техники, связанных с ракетостроением и вопросами прохождения ракет через атмосферу. Развитие науки о поле, в том числе и магнитном, а также успехи в изучении физики плазмы позволили разобраться в процессах, происходящих при взаимодействии магнитного поля и струи газа. А развитие реактивных двигателей помогло усовершенствовать способы получения такой струи. Кроме того, появились материалы, которые могли работать при температуре 2000—3000° К, появилась возможность создавать более сильные магнитные поля, были разработаны новые методы ионизации газов. Все это вместе взятое и позволило вновь обратить внимание на известные раньше идеи получения электричества при помощи МГД-генератора и пересмотреть эти идеи с точки зрения современной науки и техники.

Портфолио | ЦРТ

Международный аэропорт Пирсон, Торонто, Канада

Университет Лойола Мэримаунт, Калифорния, США

Исследовательский центр НАСА в Лэнгли, Вирджиния, США

Société des transports de la communauté urbaine de Montréal, Квебек, Канада

Аэропорт Пьера Эллиота Трюдо, Квебек, Канада

Air Canada, Квебек, Канада

CAE Electronics, Квебек, Канада

Пожарная служба Элк-Гроув-Виллидж, Иллинойс, США

Niagara Mohawk Power Corporation, Нью-Йорк, США

Графство Глостер, Нью-Джерси, США

Пожарная служба Пенсаколы, Флорида, США

Университет штата Айова, Айова, США

Пожарная служба Неаполя, Флорида, США

Аэропорт Парижа, Франция

Учебный центр Андельфинген, Швейцария

Центр образования в чрезвычайных ситуациях, Квебек, Канада

Мобильный тренажер Challenger, Онтарио, Канада

Международный аэропорт Даллас/Форт-Уэрт, Техас, США

Колледж Лейк-Супериор, Миннесота, США

Оттавская пожарная служба.Учебный отдел, Онтарио, Канада

Университет Западной Вирджинии, Западная Вирджиния, США

Авиабаза Довер, Делавэр, США

Отдел пожарной охраны Берлингтона, Онтарио, Канада

Общественный колледж Келлога, Мичиган, США

Международный аэропорт Галифакса, Новая Шотландия, Канада

Генератор тумана MDG MAX 3000

Доставка
Варианты доставки

Мы предлагаем бесплатную наземную доставку большинства товаров при заказе от 300 долларов и более, 20 долларов за наземную доставку по фиксированной ставке при заказе от 150 до 299 долларов.99 и 14 долларов США по фиксированной ставке наземной доставки для большинства товаров для заказов на сумму менее 149,99 долларов США. * Краски, жидкости и крупногабаритные товары, такие как основания бонов (очень тяжелые) или искусственный снег (не тяжелые, но очень большие), могут подлежать доставке за дополнительную плату. Исключение товаров из бесплатной и фиксированной доставки осуществляется по усмотрению ProAdv. Предложение в настоящее время ограничено 48 нижними штатами США.

Мы отправляем по адресам в Северной Америке. Обратите внимание, что существуют ограничения на некоторые продукты, а некоторые продукты не могут быть отправлены в международные пункты назначения или даже в определенные штаты в зависимости от товара и государственных или местных законов.

Полный текст нашей политики приведен на странице «Положения и условия».
Уведомление о доступности в условиях пандемии

Пожалуйста, обратите внимание: из-за беспрецедентной нехватки сырья и компонентов для готовой продукции в нашей отрасли сроки поставки товаров, которых в настоящее время нет на складе, больше, чем обычно, и в настоящее время не могут быть гарантированы. Оборудование, необходимое к точной дате, должно быть отмечено во время заказа. Хотя VLS не может гарантировать доставку к этим датам, мы будем работать с нашими поставщиками, чтобы сделать все возможное, чтобы уложиться в сроки.Приносим извинения за неудобства и благодарим за терпение.

Срок доставки в тот же день
 
(из-за проблем с доступностью, связанных с пандемией, эта политика в настоящее время приостановлена)

Онлайн-заказы, полученные до полудня по восточному времени , обычно отправляются в тот же день. Если для вас важна дата доставки, укажите ее в сообщениях о заказе при оформлении заказа, а затем свяжитесь с нами.

Почему полдень? Что ж, в то время как у нас есть довольно много товаров на нашем складе, многие из них поставляются нашими поставщиками по прямой доставке.Им нужно время для обработки заказа, поэтому, чтобы мы могли доставить заказ продавцу и дать ему достаточно времени, чтобы отправить его в тот же день, нам нужно доставить заказ им как можно раньше в тот же день.

Рейтинг доставки

Также обратите внимание, что тарифы на доставку многих товаров, которые мы продаем, основаны на весе и размерах, так как это метод, который FedEx и UPS используют для оценки стоимости доставки посылки.

Политика возврата

Мы понимаем, что вещи случаются, и вещи иногда нужно возвращать.Чтобы все было как можно проще, у нас есть специальные страницы, посвященные нашей политике возврата (что подлежит возврату) и нашему процессу возврата (как вернуть соответствующие товары)

.

MDG Fog UK — Ассоциация британских театральных техников

Основной бизнес / Области диверсификации

Генераторы атмосферных эффектов для

Театр
Мероприятие
Гастрольный концерт
Телевидение
Фильм
Огневая подготовка
Военные
Тематические парки

Предоставление автономных генераторов и индивидуальных систем установки для долгосрочных проектов

 

Ключевой персонал/контакты

Мэтт Уайзман, менеджер по развитию бизнеса и продажам

 

Адрес компании

3 Spinney View
Stone Circle Road
Round Spinney Industrial Estate
Northampton
NN3 8RF
UK

 

Деловая операционная зона

Великобритания
Ирландия

 

Профиль компании

MDG гордится тем, что является ведущим мировым брендом в области атмосферных эффектов, и мы занимаем эту позицию более трех десятилетий.Наши генераторы тумана, дымки и низкого тумана известны своим качеством, надежностью, долговечностью и бесшумностью.

Генераторы

MDG используются во всех сферах индустрии развлечений от Бродвея до Вест-Энда, от Голливуда до Болливуда. Мы предлагаем широкий ассортимент продукции для всех ваших задач, от незаметного тумана до подавляющего тумана, в помещении или на открытом воздухе.

Наши генераторы играют важную роль в обучении военнослужащих и пожарных и используются для специализированных испытаний в аэродинамической, вентиляционной и других областях промышленности.

Наше увлечение было признано наградами, присуждаемыми нашей продукции: генератор дымки ATMOSPHERE получил награду TCI Best Lighting Product Award в 1997 году и оставался непревзойденным отраслевым стандартом в течение почти 20 лет. В 2010 году мы получили награду LDI за лучший дебютный продукт за атмосферный генератор theONE™.

Наши клиенты полагаются на наш опыт для получения рекомендаций и решений в отношении своих проектов. Мы предлагаем индивидуальные услуги по настройке или созданию новых продуктов в соответствии с индивидуальными требованиями.

Основанная в Монреале, Квебек, мы являемся гордым канадским производителем, который представлен почти на всех континентах через нашу всемирную сеть партнеров, семью MDG.

 

Недавние проекты

пример 1
пример 2
пример 3

 

Филиалы

ПЛАСА
АБТТ
АЛД

 

Награды

Инженерная премия ABTT 2018

 

Выставки

PLASA
Театральное шоу ABTT

 

Игрок и Компания | Электрика

Player and Company сконструировала и установила основную систему электропитания для нового отеля на 1300 номеров недалеко от Монтего-Бей, Ямайка.Станция была необходима, потому что энергетическая компания Ямайки не могла обеспечить достаточную мощность для удовлетворения потребностей нового курорта.

Система состоит из трех генераторов мощностью 1,25 МВт и одного резервного генератора мощностью 1,85 МВт для использования в случае урагана или другой чрезвычайной ситуации. Емкость хранилища на 90 000 галлонов дизельного топлива обеспечит работу завода в течение 20 дней. Генераторы установлены на пружинных изоляторах, а глушитель и выхлопные трубы выведены наружу здания.

Каждый генератор имеет:
  • Дневной бак на 150 галлонов
  • Охладитель топлива
  • Вытяжной вентилятор
  • Выносной излучатель
  • Система обогрева, обеспечивающая подогрев воды в гостинице

Питание игрока Вода в режиме ожидания

Производительность одной из самых передовых установок по очистке сырой воды в Метро Атланте была увеличена с нынешних 90 миллионов галлонов воды в день (MGD) до 135 MGD.

В рамках модернизации и расширения завода на объект была добавлена ​​резервная аварийная система мощностью 12 МВт.Player and Company предоставили услуги по проектированию, строительству и монтажу, включая гражданские, механические, электрические, противопожарные и отделочные работы для этой мощной установки.

Работающая на природном газе система, расположенная в специально спроектированном здании, примыкающем к трансформаторному полю гидроэлектростанции, автоматически подключается к сети при отключении электроэнергии. Его аварийная электроэнергия будет обеспечиваться шестью двигателями мощностью 3000 л.с., каждый из которых приводит в действие электрогенератор мощностью 2055 кВт.Система будет производить более 12 000 вольт электроэнергии.

Эта резервная система электроснабжения является одной из ряда подобных установок, построенных Player and Company для обслуживания объектов водоснабжения и мелиорации в постоянно растущей городской инфраструктуре страны.

Улучшения северной системы водоснабжения | Берджесс и Нипл

Б&Н спланировал и спроектировал расширение/замену и модернизацию двух дожимных насосных станций и трех скважин в Северной системе водоснабжения округа Уоррен.Средняя ежедневная потребность Северной водной системы составляла 3 миллиона галлонов в день (мгд) с максимальной суточной потребностью более 7 мгд. Летом округ Уоррен обычно покупал воду у соседних коммунальных служб для удовлетворения потребностей системы. Из-за ожидаемого роста и запланированных подключений к Южной системе водоснабжения округу необходимо было расширить Северную систему водоснабжения до 19 мг в сутки с наращиванием мощности до 34 мг в сутки.

Замена и восстановление скважин

Северное скважинное поле округа состоит из семи скважин – трех с погружными насосами и четырех с вертикальными турбинными насосами.Компания B&N разработала усовершенствования для замены двух существующих погружных насосов на вертикальные турбинные насосы, реконструкции существующих скважин и обеспечения соответствующих ограждений зданий. Б&Н также провела исследование скважины, чтобы определить план по расширению пропускной способности скважины.

Бустерная насосная станция Shelly

Колодцы Северного колодца подают воду в наземный резервуар Shelly. Бустерная насосная станция Shelly перекачивает воду из наземного резервуара в Северную систему водоснабжения.Эта насосная станция имела установленную производительность 4 мгд и общую мощность 6 мгд. Б&Н оценила альтернативы расширения этой насосной станции до гарантированной производительности 19 мг/сут с возможностью увеличения до 34 млн/сут. Из представленных альтернатив округ решил заменить существующую насосную станцию ​​на такую, в которой есть место для шести вертикальных турбинных насосов, каждый из которых имеет привод с регулируемой скоростью.

Предоставление частотно-регулируемых приводов и поэтапное усовершенствование инфраструктуры для удовлетворения требований распределительной системы обеспечило округу экономию капиталовложений и затрат на электроэнергию.Другие усовершенствования станции включали добавление аварийного генератора, трубопровода на площадке, а также ремонт и реконструкцию существующего здания, чтобы обеспечить возможность технического обслуживания операторов в существующем здании.

Новая бустерная насосная станция Shelly была разработана с использованием программного обеспечения для трехмерного рисования, которое помогло округу визуализировать конечный продукт, позволило команде дизайнеров избежать конфликтов между трубопроводом и компонентами здания и обеспечило эффективность общего плана производства.

Бустерная насосная станция Dearth

Бустерная насосная станция Dearth забирает воду из приподнятого резервуара, заполненного бустерной насосной станцией Shelly, и нагнетает ее в зону давления с более высоким гидравлическим градиентом.Эта станция имела гарантированную производительность 3,5 мгд с двумя установленными насосами. Компания B&N разработала усовершенствования, чтобы добавить третий насос (увеличение гарантированной производительности до 6 мг/сут), добавила аварийный генератор для питания двух насосов и выполнила различные усовершенствования вышедшего из строя существующего здания.

Улучшения безопасности

На всех трех объектах компания B&N разработала усовершенствования системы безопасности, включая считыватели проксимити-карт на всех воротах и ​​дверях, автоматические ворота, систему сигнализации, интегрированную с общесистемной системой SCADA, и камеры видеонаблюдения.

Репозиторий SCOAP3

 {
  "_оай": {
    "обновлено": "2020-04-15T18:33:42Z",
    "id": "oai:repo.scoap3.org:53834",
    "наборы": [
      "ЭПЖК"
    ]
  },
  "авторы": [
    {
      "принадлежности": [
        {
          "страна": "Чили",
          "value": "Departamento de F\u00edsica, Facultad de ciencias b\u00e1sicas, Universidad de Antofagasta, Casilla 170, Antofagasta, Чили",
          "организация": "Универсидад де Антофагаста"
        }
      ],
      "фамилия": "Телло-Ортис",
      "электронная почта": "Франциско[email protected]",
      "full_name": "Телло-Ортис, Франциско",
      "given_names": "Франциско"
    },
    {
      "принадлежности": [
        {
          "страна": "Оман",
          "value": "Кафедра математических и физических наук, Колледж искусств и наук, Университет Низвы, Низва, Султанат Оман",
          "организация": "Университет Низвы"
        }
      ],
      "фамилия": "Маурья",
      "электронная почта": "[email protected]",
      "full_name": "Маурья С.",
      "given_names": "С."
    },
    {
      "принадлежности": [
        {
          "страна": "Чили",
          "value": "Departamento de F\u00edsica, Universidad Cat\u00f3lica del Norte, Av. Angamos 0610, Антофагаста, Чили",
          "организация": "Universidad Cat\u00f3lica del Norte"
        }
      ],
      "фамилия": "Гомез-Лейтон",
      "электронная почта": "[email protected]",
      "full_name": "Гомез-Лейтон, Ю.",
      "given_names": "Д."
    }
  ],
  "названия": [
    {
      "источник": "Спрингер",
      "title": "Подход класса I в качестве генератора MGD"
    }
  ],
  "доис": [
    {
      "значение": "10.1140/epjc/s10052-020-7882-1"
    }
  ],
  "публикация_информация": [
    {
      "page_end": "14",
      "journal_title": "Европейский физический журнал C",
      "материал": "статья",
      "journal_volume": "80",
      "артид": "s10052-020-7882-1",
      "год": 2020,
      "страница_старт": "1",
      "журнал_выпуск": "4"
    }
  ],
  "$schema": "http://repo.scoap3.org/schemas/hep.json",
  "acquisition_source": {
    "дата": "2020-04-15T20:30:27.357912",
    "источник": "Спрингер",
    "метод": "Спрингер",
    "submission_number": "1d8956287f4711eaad8602163e01809a"
  },
  "номер_страницы": [
    14
  ],
  "лицензия": [
    {
      "url": "https://creativecommons.org/licenses//by/4.0",
      "лицензия": "CC-BY-4.0"
    }
  ],
  "Авторские права": [
    {
      "holder": "Автор(ы)",
      "год": "2020"
    }
  ],
  "control_number": "53834",
  "record_creation_date": "2020-04-15T20:30:27.357943",
  "_файлы": [
    {
      "контрольная сумма": "md5:601c88f2c9f1962732608f8dfad0304b",
      "тип файла": "xml",
      "ведро": "261bfc7d-87d1-4a96-a0b1-8dc5341e22ad",
      "version_id": "f1ce5b86-c21b-43a6-a05a-ee1fa2964f7b",
      "ключ": "10.1140/epjc/s10052-020-7882-1.XML",
      "размер": 12907
    },
    {
      "контрольная сумма": "md5:a9dfc5611e80467ed10abc0926793319",
      "тип файла": "pdf/а",
      "ведро": "261bfc7d-87d1-4a96-a0b1-8dc5341e22ad",
      "version_id": "91234b07-1b8f-4d06-8f0f-c242e5286306",
      "ключ": "10.1140/epjc/s10052-020-7882-1_a.pdf",
      "размер": 1444252
    }
  ],
  "коллекции": [
    {
      «основной»: «Европейский физический журнал C»
    }
  ],
  "тезисы": [
    {
      "источник": "Спрингер",
      "value": "В этой работе мы строим релятивистские анизотропные допустимые компактные структуры.Для этого мы комбинируем подход класса I с гравитационным разделением, чтобы сгенерировать функцию деформации f(r). В качестве примера мы повторно анизотропизировали два анизотропных распределения вещества, ранее полученные с помощью процедуры класса I. Чтобы произвести все графические исследования, поддерживающие этот анализ, мы рассмотрели данные, соответствующие компактному объекту 4U 1538-52, SMC X-1 и LMC X-4 для модели 1 и Cen X-3 для модели 2. При рассмотрении последнего во-первых, мы взяли постоянный параметр $$\\alpha $$ \u03b1 равным $$\\{-0.3;0,1;0,3\\}$$ {-0,3\u037e< mn>0,1\u037e0,3} .	

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.