磁流体发电机原理是什么啊?磁流体发电机原理:
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 , 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 。
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 , 分别向两极偏移 , 于是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 。
热能转化为电能
磁流体发电是一种新型的发电方法 。它把燃料的热能直接转化为电能 , 省略了由热能转化为机械能的过程 , 因此 , 这种发电方法效率较高 , 可达到60%以上 。同样烧一吨煤 , 它能发电4500千瓦时 , 而汽轮发电机只能发出3000千瓦时电 。对环境的污染也小 。
磁流体发电中 , 导电流体单位体积的输出功率We为 We=σv 2B 2k(1-k)式中σ为导电流体的电导率 , v为流体的运动速度 , B为磁场的磁通密度 , k为电负载系数 。
典型的数据是σ=10~20西/米 , B=5~6特 , v=600~1000米/秒 , k=0.7~0.8, We在25~150兆瓦/米3 。
80年代后期 , 世界上技术最先进的磁流体发电装置是莫斯科北郊U-25装置 。它是以天然气作燃料的开环装置 , 额定功率为20.5兆瓦 。
磁流体发电机有哪些优点?磁流体发电机也许多优点:结构紧凑 , 体积小 , 发电启停迅速 , 对环境的污染小等等 。可作为短时间大功率特种电源 , 用于国防、高科技研究、地质勘探和地震预报等领域 。目前世界上研制成功的磁流体发电试验机组的热效率虽然只有6%~15% , 但它可作为前置级而与现有蒸汽发电厂组成磁流体-蒸汽联合循环发电站 , 这样就从理论上使热效率提高到50%以上 。随着核电的发展 , 还可以利用核反应堆产生的热能来实现原子能-磁流体发电 , 以提高核电站的发电效率 。
磁流体发电机的原理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 。
磁流体发电机工作原理磁流体发电机 , 又叫等离子发电机 , 是根据电磁感应原理 , 用导电流体 , 例如空气或液体 , 与磁场相对运动而发电的一种设备 。
最简单的开式磁流体发电机由燃烧室、发电通道和磁体组成 。工作过程是在化石燃料燃烧后产生的高温气体中 , 加入易电离的钾盐或钠盐 , 使起部分电离后 , 经喷管加速产生高达摄氏3000度、速度达到1000米/秒的高温高速导电气体 , 最后产生电流 。
磁流体发电机中为什么开关闭合后两极板间的电势差会减小?磁流体发电机开关闭合后两极板间的电势差会减小 , 这个和磁流体发电机本身无关 。
两极板间的电势就类似于电源电动势 , 只有在开路的时候电势差=电动势;一旦闭路 , 由于电源本身的内阻产生的压降 , 必然导致路端电压也就是电势差比电动势低一些 。
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