磁流体发电

摘要： 盘式磁流体发电机因其热效率高、功率密度大等优点在空间探测等领域受到了研究学者的广泛关注。在盘式通道中,喷嘴喉部对通道内等离子体具有加速和电离作用,是整个发电系统的关键部件之一。喷嘴喉部面积的变化会改变发电通道中磁流体流动特性及等离子体电离特性,进而影响发电机性能。通过非平衡准一维数值模拟分析了喷嘴喉部面积对盘式磁流体发电机性能影响。结果表明:适宜的喷嘴喉部面积可以使发电通道等离子体维持在较高的马赫数下,电子温度适中,电导率较高,可以提高非平衡等离子体电离的稳定性,使发电机具有更高的性能,获得高焓提取率及等熵效率。

摘要： 空间核能磁流体发电技术是一种以核能为热源的新型发电技术,热电转换效率高,能很好地解决深空探测所带来的能源问题,是完成未来深空探测任务的理想电源之一.法拉第型发电通道是空间核能磁流体发电的一种重要结构,采用氦/氙混合气体为工质,研究导电极/绝缘壁宽度比值对氦/氙混合等离子体磁流体发器性能的影响.研究结果显示,电极/绝缘壁宽度比值LM≥1.0时,通道等离子体结构较为稳定,LM=1.0时焓提取率最大.

摘要： 针对未来航空航天任务对大功率空间电源的迫切需求,开展了国内首次高温惰性气体法拉第型磁流体发电机试验研究.试验采用电弧加热器作为模拟热源,以氩气作为工质,添加铯作为电离种子以提高工质电导率,成功实现了对法拉第型磁流体发电机的原理性验证,在1T磁场环境的试验条件下取得了最高194 W的发电功率,功率密度为866 kW/m3.根据试验条件对发电过程进行了三维数值模拟,分析结果表明:发电机输出性能受电极压降和工质速度的影响较大,需要在后续研究中改进发电机工艺以降低电极压降,并对加速喷管重新进行设计.

摘要： 核能磁流体发电技术是未来深空探测等的潜在理想电源.基于耐高温金属陶瓷(CERMET)燃料,设计了用于高温气体闭环磁流体发电系统的热功率1MWth、寿期10a的空间核反应堆,给出了堆芯可行布置方案及堆芯物理、热工分析.使用Python语言开发了磁流体发电核反应堆堆芯传热快速计算程序,与使用通用计算流体力学程序CFX的计算结果基本吻合,计算耗时显著降低.

摘要： 介绍了磁流体发电的基本技术原理,分别根据循环类型、 发电通道几何形状、 工作时间、 选用燃料类型的不同对磁流体发电机进行了分类,指出与传统的火力发电相比磁流体发电具有效率高、 污染小、 结构紧凑、 启动快且容量大、 节约水资源五大优势.在总结磁流体发电技术所面临技术难点的基础上,展望了对磁流体发电技术的应用前景.

摘要： 简要分析了等离子体磁流体发电系统的工作原理和发电过程,阐述了目前磁流体发电研究中的重点和关键问题,从数值模拟和实验研究两方面回顾了国内外的研究情况和研究进展。分析认为等离子体磁流体动力学将会受到越来越多的重视,且将会推动航空航天技术的进步。

摘要： The working principle and power generation process of a plasma magnetohydrodynamic power generation system (MHDPG)is introduced,and the hot topics and key problems in the current research of MHDPG are analyzed. The research results and research progress are reviewed from both numerical simulation and experimental are analyzed investigations. It is believed that the MHDPG will be paid more and more attention,and will promote the development of aerospace technology.%简要分析了等离子体磁流体发电系统的工作原理和发电过程,阐述了目前磁流体发电研究中的重点和关键问题,从数值模拟和实验研究两方面回顾了国内外的研究情况和研究进展.分析认为等离子体磁流体动力学将会受到越来越多的重视,且将会推动航空航天技术的进步.

摘要： 核能磁流体发电系统的发电效率可达50％以上,而其他核电转换方式最高30％;另外其启动快、功率密度大、可靠性高,在用作长时间、大功率电源的情况下,有着不可替代的性能优势.本文介绍了核能磁流体发电系统的原理及提高工作流体电导率的方法,以及国外在先进核能磁流体发电系统方面的研究进展,分析了各发电系统的优点与不足,并对其应用前景进行了展望.

摘要： 基于磁流体发电技术和超燃冲压发动机的特点，分析研究了磁流体—超燃冲压发动机联合循环。磁流体发电技术应用于航天飞行超燃冲压发动机的新概念，必将推动航空航天技术的发展。

摘要： 磁流体发电虽然遇到了较大的困难，它仍是一种有希望的高效低杂发电新技术，有可能在今后的大容量燃煤发电中发挥重要作用。

摘要： 海洋波浪能是可再生，清洁的自然能源，也是品位最高的海洋能。虽然波浪能发电装置的研究与开发已取得了一定的成果，但还存在能量转换困难、效率低下、成本高和工程性差等问题。很多装置不能在设计状态下工作，海洋运行环境恶劣，不能进行有效地自身保护；加上机械转换结构复杂，波浪能有效利用系数低；稳定海洋平台的不合理假设等问题。相比较，磁流体发电是具有一定的创新性，需要进一步重视和研究。

摘要： 高超声速飞行器作为未来航空器的战略发展方向，意义重大，其技术难点之一是动力装置。磁流体-涡轮联合发动机有可能完成飞行马赫数从亚声速、跨声速、超声速扩展到高超声速的推进任务，也是高超声速飞行动力装置新途径之一。综述了国际上磁流体联合发动机的研究情况，对磁流体-涡轮联合发动机的关键问题进行了分析，针对磁流体发电、磁流体流动控制及磁流体加速三个关键问题，开展了初步的实验研究。

摘要： 磁流体发电在高功率电源应用领域有着不可替代的性能优势。通过最近新兴的低温等离子体射流技术可以产生高导电性、低宏观温度的等离子体。本文尝试将非平衡低温等离子体射流用于磁流体发电.通过试验研究了低温等离子体射流在横向磁场作用下的磁流体特性。发现等离子体射流在横向磁场的作用下发生偏转,在与气流方向和磁场方向垂直的测量电极上可以测到感应电流.

摘要： 本文提出了两种磁流体发电联合循环系统:尾气煤气化磁流体-蒸汽联合循环系统与直接燃煤磁流体-蒸汽联合循环系统,通过建立数学模型,在热输入相同的条件下,对这两种联合循环系统进行系统分析与性能计算,对系统的主要参数列出计算数据并进行比较,前者的研究方案应该比后者有较好的发展前景.

摘要： 对射频电感耦合离子源内的放电等离子体运用磁流体动力学建立二维磁流体模型进行数值模拟,得到了放电室内等离子体参数分布.电子由于受双极性电势的约束主要分布在放电室的中心,放电等离子体吸收能量的区域主要在天线下端放电室内距陶瓷板7mm处,耦合进放电室内的最大功率密度为4.3×106W/m3.对比电子的温度和离子密度分布,在低气压条件下,电子加热的区域和产生电离的区域是分开的,电子加热的区域出现在天线下端陶瓷板附近,而最强的电离过程发生在双极性电势最高的位置附近.放电等离子体密度随功率近似成正比关系,相同功率和气压条件下,等离子体密度依赖于放电室的几何尺寸.在相同的放电室宽度下,放电室高度为75mm,等离子体密度最大.

摘要： 对射频电感耦合离子源内的放电等离子体运用磁流体动力学建立二维磁流体模型进行数值模拟,得到了放电室内等离子体参数分布.电子由于受双极性电势的约束主要分布在放电室的中心,放电等离子体吸收能量的区域主要在天线下端放电室内距陶瓷板7mm处,耦合进放电室内的最大功率密度为4.3×106W/m3.对比电子的温度和离子密度分布,在低气压条件下,电子加热的区域和产生电离的区域是分开的,电子加热的区域出现在天线下端陶瓷板附近,而最强的电离过程发生在双极性电势最高的位置附近.放电等离子体密度随功率近似成正比关系,相同功率和气压条件下,等离子体密度依赖于放电室的几何尺寸.在相同的放电室宽度下,放电室高度为75mm,等离子体密度最大.

摘要： 一种磁流体加速器和一种磁流体喷气发动机，其中该磁流体加速器包括至少一个磁体，至少两个电极板和一个使所述至少两个电极板之间的气体电离的气体电离器，在所述至少两个电极板之间连接一个直流电源。该磁流体喷气发动机包括一个冲压喷气发动机，位于所述冲压喷气发动机的进气道中的第一磁流体加速器和位于所述冲压喷气发动机的尾喷管中的第二磁流体加速器。第一和第二磁流体加速器可根据需要运行在加速器模式和发电机模式。

摘要： 本发明的目的是提供一种用于磁流体显示的磁流体控制方法和一种用于磁流体显示的磁流体控制装置，本发明磁流体控制装置包括螺线管、滑块、滑块支撑部件，滑块包括永磁体。滑块安装在滑块支撑部件上，滑块能够在滑块支撑部件上接近或远离磁流体容器。电流控制模块控制螺线管中的电流方向和/或通断。利用螺线管对永磁体的磁力作为滑块移动的动力。通过控制螺线管中的电流，间接控制螺线管对滑块磁力的方向，从而控制滑块的移动方向。滑块接近磁流体容器时吸附磁流体，滑块远离磁流体容器时释放磁流体，达到控制磁流体的目的。本方法和装置使用较低的电流和电压即可工作，不需要持续通电就能长时间吸附磁流体，节能安全，响应速度快。

摘要： 一种磁流体加速器和一种磁流体喷气发动机,其中该磁流体加速器包括至少一个磁体,至少两个电极板和一个使所述至少两个电极板之间的气体电离的气体电离器,在所述至少两个电极板之间连接一个直流电源。该磁流体喷气发动机包括一个冲压喷气发动机,位于所述冲压喷气发动机的进气道中的第一磁流体加速器和位于所述冲压喷气发动机的尾喷管中的第二磁流体加速器。第一和第二磁流体加速器可根据需要运行在加速器模式和发电机模式。

摘要： 本发明涉及磁流体发电机领域，更具体说是涉及这种发电机(10)，其包括一个由第一壁(12)和第二壁(13)分隔的工作流体的流动通路(11)，工作流体的电离装置(14)、一对臂(15)，每个所述臂都在所述电离装置(14)的下游将第一壁(12)和第二壁(13)连接在一起，从而在所述臂(15)与所述第一壁(12)、第二壁(13)之间限定一个在流动通路(11)中的通道(16)，所述通道(16)被布置为在工作流体的一部分被电离后使该部分工作流体穿过，一个用于产生垂直于通道(16)中工作流体流动方向的磁场(B)的磁体，所述工作流体由所述臂(15)和所述第一壁(12)、第二壁(13)分隔，以及至少一对电极(17)。每对电极(17)中的每个电极均被布置在由所述成对的臂(15)和所述第一壁(12)、第二壁(13)分隔的通道(16)的一侧上。每对电极(17)中的电极均沿垂直于所述磁场(B)以及垂直于通过由该对臂(15)和所述第一壁(12)、第二壁(13)限定的通道(16)的工作流体的流动方向彼此间隔。

摘要： 本发明属于动力装置领域，尤其是交通运输载运工具动力系统领域，具体涉及涡旋式氢焰磁流体发电/喷气发动一体机及发电方法。包括壳体、进气部分、发电部分以及喷气部分，所述进气部分包括设于壳体上的空气进气口；所述发电部分包括氢源、涡轮、条形电磁铁、圆环状的正电极板以及固设于壳体内部的支撑轴；所述涡轮包括轴流式涡轮扇叶；所述喷气部分包括设于壳体上的喷气口、转动安装于壳体内的电风扇；所述电风扇位于喷气口处。本发明中氢焰磁流体发电和涡轮旋转切割磁感线发电所组成的复合发电系统具有低温、高压、高速的优点，能够将化学能高效率的转化为电能，充分利用热能、减少散失，其能量利用效率大大提高。

摘要： 一种以高速液态金属为发电工质的脉冲磁流体发电机，其磁流体发电通道(1)穿过环形磁体(5)的磁孔。一对内嵌式电极(3)同轴紧内嵌在磁流体发电通道(1)与磁场方向平行的通道壁上，内嵌式电极(3)的电极柱(3‑1)伸出环形磁体(5)。发电工质(6)为锥型铜薄片，紧贴磁流体发电通道喇叭状入口(1)内壁。内嵌式镂空绝缘层(2)同轴紧内嵌在磁流体发电通道(1)与磁场方向平行的通道壁上；绝缘套管(4)同轴套装在磁流体发电通道(1)和环形磁体(5)之间的缝隙内。磁流体发电通道入口处装有法兰(1‑1)，法兰(1‑1)与外部驱动装置相连接。

摘要： 本发明提供了一种水力发电与磁流体发电相组合的联合发电系统，该系统分为两部分，一是水力发电系统，二是磁流体发电系统，两者之间不需要加装中间连接装置。水力发电系统包括闸门、管道、水轮发电机、排水口。磁流体发电系统包括阴阳磁极与外部线路。水力发电系统将上游的海水势能经过水轮发电机转化成电能供用户利用，而经过排水口流出的海水仍然具有一定的势能，使其经过磁流体发电设备，二次产生电能。本发明通过将海水剩余势能的回收利用进行二次发电，增加了发电量，提升了水力发电效率。

摘要： 本发明公开了一种基于电磁感应定律实现发电的磁流体发电机，所述磁流体发电机包括机械传动模块、疏水轨道模块和能量转化模块，其中：所述机械传动模块由底座、磁流体运动台、顶盖、弹簧构成；所述疏水轨道模块由条形轨道经疏水处理制成；所述能量转化模块由磁弹性体、铜线圈和杜邦线构成。本发明从磁流体的性质出发，利用其与磁场之间的相互作用，即磁流体流过磁场时，其内部的磁性纳米粒子被磁化使磁极定向排列，显示磁性，穿过铜线圈平面的磁通量发生改变，在线圈内部产生感应电动势从而发电。利用这种特性做出来的发电装置具有高寿命、高效率、零排放、零污染的优点，有效地缓解了传统发电装置造成的环境污染问题。

摘要： 本发明公开一种采用液态金属磁流体发电换热器的空间核电系统及发电方法，属于能源综合利用领域。在该发明的核反应堆发电系统中除利用氦气发电，还通过利用液态金属的性质来进行发电，在磁流体发电换热器的换热管管内壁上下分别加上永磁铁，使换热管管内形成磁场，液态金属在磁场管道中流动，切割磁感线，在与气体进行换热的同时，也可以进行发电，同时由于管内电磁场和洛伦兹力等的综合影响，使得管内液态金属呈M型流速分布，从而也进一步提高了换热效率。并且在发电机失效，气体供应不足的情况下，也能够单独作为发电机使用，从而提高核反应堆发电系统的稳定性，安全性，并且提高能源利用率。

摘要： 本发明属于动力装置领域，尤其是交通运输载运工具动力系统领域，具体涉及涡旋式氢焰磁流体发电/喷气发动一体机及发电方法。包括壳体、进气部分、发电部分以及喷气部分，所述进气部分包括设于壳体上的空气进气口；所述发电部分包括氢源、涡轮、条形电磁铁、圆环状的正电极板以及固设于壳体内部的支撑轴；所述涡轮包括轴流式涡轮扇叶；所述喷气部分包括设于壳体上的喷气口、转动安装于壳体内的电风扇；所述电风扇位于喷气口处。本发明中氢焰磁流体发电和涡轮旋转切割磁感线发电所组成的复合发电系统具有低温、高压、高速的优点，能够将化学能高效率的转化为电能，充分利用热能、减少散失，其能量利用效率大大提高。