Come generatori MHD lavoro

MHD è l'acronimo per il generatore magnetoidrodinamico. Generatori MHD sono simili ai generatori elettrici convenzionali. L'unica differenza è che usano fluido elettricamente conduttivo invece di conduttori rigidi per generare energia elettrica. Fondamentalmente, magnetoidrodinamica è un'area di ricerca che coinvolge lo studio del moto dei fluidi elettricamente conduttore come il plasma e acqua salata.

Struttura della MHD Generator

Un generatore magnetoidrodinamico semplice consiste di un ugello gas. L'ugello di gas è una camera di combustione che inietta un impulso di gas nel canale / canale. Le pareti del canale agiscono come un elettrodo. La corrente indotta elettrica viene fornita al carico attraverso un circuito esterno che alimenta l'elettricità generata alla destinazione desiderata. I generatori MHD può essere costruito in vari disegni, come il generatore di Faraday, generatore Hall e generatore disco. Faraday generatore era il primo generatore progettato MHD. E 'stata fatta da Michael Faraday nel 1831. Il generatore di Faraday utilizzata dischi di rame e di ferro di cavallo magnete per generare elettricità.

Di lavoro di generatori MHD

Come generatori MHD funziona? In condizioni di alta pressione, un gas elettricamente conduttore viene prodotto dalla combustione di un combustibile fossile. La maggior parte dei sistemi MHD utilizzare carbone o gas naturale come combustibile fossile. Tuttavia, gas inerti, come argon e elio sono utilizzati anche in alcuni sistemi MHD. Il gas viene fatto passare attraverso un ugello ad una velocità elevata di 1000-2000 metri al secondo. I generatori magnetoidrodinamiche non creano carica elettrica, è insita nel liquido o gas ionizzato. Per capire meglio, pensare di una pompa dell'acqua che permette il passaggio dell'acqua ma non è la fonte di acqua. Conducibilità del fluido può essere aumentata adottando vari metodi. Se il fluido è un gas inerte, quindi opportune quantità di carbonato di potassio possono essere aggiunti.

Il gas entra nel canale o condotto in cui viene applicato un forte campo magnetico con l'aiuto dei magneti superconduttori. L'intensità magnetica o forza del campo magnetico del campo magnetico all'interno del canale è solitamente tra 3 e 5 Tesla. Poiché il gas passa attraverso il canale, una forza elettromotrice è sperimentato da esso. Come funziona questa forza nascono? Secondo la legge di Faraday dell'induzione elettromagnetica corrente / tensione (EMF) viene indotta in un filo elicoidale / ogni qualvolta vi è un cambiamento nel flusso magnetico concatenato con la bobina. Qui, gli elettromagneti sono stazionari, ma il fluido conduttore si muove continuamente. Ciò causa la generazione di campo elettrico.

Come accennato in precedenza i sistemi MHD costituiti canale / condotto che sono un ponte al circuito esterno che finalmente lascia l'elettricità di fluire verso il carico. La domanda che si pone: ecco, quello che è un elettrodo? Gli elettrodi sono le lamiere, barre o fili che agiscono come un conduttore per il flusso di elettricità. Agiscono da un connettore al circuito esterno. Qui il canale funge da elettrodo. Il circuito esterno è collegato all'elettrodo e di alimentazione elettrica viene trasferito al percorso desiderato.

Il principio della teoria magnetoidrodinamiche Generator

L'equazione di base matematica che disciplina il funzionamento di un generatore magnetoidrodinamico è la legge forza di Lorentz. Si supponga, una particella viene proiettata con certa velocità (v) in una zona il cui campo magnetico di intensità è B, allora la forza agito sul particella carica è data dalla legge forza di Lorentz. La direzione di movimento della particella carica dipende dalla carica della particella (positiva, negativa o neutra) e anche la direzione del campo magnetico. Ecco la forma vettoriale della legge forza di Lorentz.

F = Q (v B), dove

F = forza che agisce sulla particella,

Q = carica sulla particella,

v = velocità della particella,

B = campo magnetico

La cosa importante è da ricordare che la direzione del vettore di forza è perpendicolare al piano della velocità e campo magnetico.

Tuttavia, in un'analisi approfondita richiede lo studio di Navier-Stokes (incluso nella dinamica dei fluidi) e la legge di Maxwell dell'elettromagnetismo. Le Navier-Stokes sono equazioni differenziali che determinano la velocità del fluido in qualsiasi istante particolare di tempo. La legge dell'elettromagnetismo di Maxwell sono quattro equazioni alle derivate parziali differenti che si combinano insieme per formare equazioni complesse che coinvolgono sia il campo magnetico o elettrico o entrambi. Accoppiato con Navier-Stokes che sono molto utili per studiare il funzionamento del generatore magnetoidrodinamico.

Generatori magnetoidrodinamico sono state inizialmente sviluppate per riscaldare le caldaie di una centrale elettrica a vapore, in quanto richiedono temperature molto elevate per funzionare. Ciò non era possibile con i generatori elettrici convenzionali. Generatori magnetoidrodinamiche hanno un alto rendimento termico necessario per le centrali elettriche. Generatori MHD non causano alcun danno significativo per l'ambiente. Con più ricerca e innovazione, i sistemi MHD porterà allo sviluppo nel lavoro di reattori a fusione termonucleare.