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磁流体发电原理

作者:吴社英来源:k12zy.com时间:2006-07-28 查看

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磁流体发电原理 河北省鸡泽县第一中学(057350)吴社英

  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。

  磁流体发电机由燃烧室、发电通道和磁体等部分组成。

  燃料在燃烧室中燃烧,产生出温度很高(约3000K)的等离子体,在燃烧室的末端装有加速喷管,使高温等离子体以约1000米/秒的速度喷出,并穿越发电通道。在发电通道的水平方向上放置一对磁极,在竖直方向放置一对电极。由于高速运动的等离子体垂直地穿过磁场,作切割磁感线运动。在洛伦兹力的作用下,带正电的离子移向正电极,而电子移向负电极,于是在两极上就形成了很高的电势差。当与外电路接通时,负载上就有电流通过。可见,在磁流体发电机中,等离子体作为导电流体,在磁场的作用下,实现了热能直接转化为电能,可输出强大电流。

  磁流体发电比一般的火力发电效率高得多,但在相当长一段时间内它的研制进展不快,其原因在于伴随它的优点而产生了一大堆技术难题。磁流体发电机中,运行的是温度在三、四千度的导电流体,它们是高温下电离的气体。为进行有效的电力生产,电离了的气体导电性能还不够,因此,还要在其中加入钾、铯等金属离子。但是,当这种含有金属离子的气流,高速通过强磁场中的发电通道,达到电极时,电极也随之遭到腐蚀。电极的迅速腐蚀是磁流体发电机面临的最大难题。另外,磁流体发电机需要一个强大的磁场,人们都认为,真正用于生产规模的发电机必须使用超导磁体来产生高强度的磁场,这当然也带来技术和设备上的难题。最近几年,科学家在导电流体的选用上有了新的进展,发明了用低熔点的金属(如钠、钾等)作导电流体,在液态金属中加进易挥发的流体(如甲苯、乙烷等)来推动液态金属的流动,巧妙地避开了工程技术上一些难题,制造电极的材料和燃料的研制方面也有了新进展。但想一下子省钱省力地解决磁流体发电中技术、材料等方面的所有难题是不现实的。随着新的导电流体的应用,技术难题逐步解决,磁流体发电的前景还是乐观的。在美国,磁流体发电机的容量已超过32000千瓦;日本、西德、波兰等许多国家都在研制碘流体发电机。我国也已研制出几台不同形式的磁流体发电机。

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文件名称 磁流体发电原理
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资源学科 物理
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文档标题 磁流体发电原理
文档大小 21.5K
文档作者 软件仓库
文档字数 979
文档页数 1
创建时间 2006-7-3 22:40:00
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