1. Магнитогидродинамический генератор
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
МГД-генератор Фарадея с линейным соплом и сегментированными электродами:
entry — входное отверстие для подвода рабочего тела (ионизированного газа);
acceleration nozzle — сопло для увеличения скорости рабочего тела;
solenoids — соленоиды для создания магнитного поля;
segmented electrodes — электроды, разделённые на сегменты для уменьшения эффекта
Холла;
output — выходное отверстие для вывода рабочего тела;
красная линия — направление движения отрицательно заряженных частиц;
синяя линия — направление движения положительно заряженных частиц;
B — магнитная индукция;
I — электрический ток;
v — скорость рабочего тела
Магнитогидродинамический генератор, МГД-генератор — энергетическая установка,
в которой энергия рабочего тела (жидкой или газообразной электропроводящей среды),
движущегося в магнитном поле, преобразуется непосредственно в электрическую
энергию.
Содержание
 1 Происхождение названия
 2 Принцип действия
 3 Устройство
 4 Классификация
 5 История изобретения
 6 Характеристики
o 6.1 Мощность
o 6.2 Скорость потока
o 6.3 Индукция магнитного поля
 7 Достоинства и недостатки
 8 Применение
 9 Интересные факты
 10 См. также

2.  11 Литература
Происхождение названия
В МГД-генераторе происходит прямое преобразование механической энергии
движущейся среды в электрическую энергию. Движение таких сред описывается
магнитной гидродинамикой (МГД), что и дало наименование устройству.
Принцип действия
Принцип работы МГД-генератора, как и обычного машинного генератора, основан на
явлении электромагнитной индукции, то есть — на возникновении тока в проводнике,
пересекающем силовые линии магнитного поля. В отличие от машинных генераторов
проводником в МГД-генераторе является само рабочее тело.
Рабочее тело движется поперёк магнитного поля, и под действием магнитного поля
возникают противоположно направленные потоки носителей зарядов противоположных
знаков.
На заряженную частицу действует сила Лоренца.
Разделение положительно (q>0) и отрицательно (q<0) заряженных частиц под действием
магнитного поля B
Рабочим телом МГД-генератора могут служить следующие среды:
 электролиты;
 жидкие металлы;
 плазма (ионизированный газ).
Первые МГД-генераторы использовали в качестве рабочего тела электропроводные
жидкости (электролиты). В настоящее время применяют плазму, в которой носителями
зарядов являются в основном свободные электроны и положительные ионы. Под
действием магнитного поля носители зарядов отклоняются от траектории, по которой газ
двигался бы в отсутствие поля. При этом в сильном магнитном поле может возникать поле

3. Холла (см. Эффект Холла) — электрическое поле, образуемое в результате соударений и
смещений заряженных частиц в плоскости, перпендикулярной магнитному полю.
Устройство
МГД-генератор состоит из канала, по которому движется рабочее тело (обычно плазма),
системы магнитов для создания магнитного поля и электродов, отводящих полученную
энергию. В качестве магнитов могут быть использованы электромагниты или постоянные
магниты, а также другие источники магнитного поля.
Газ способен проводить (см. электропроводность) электрический ток при нагреве до
температуры термической ионизации, составляющей около 10 000 К. Для снижения этой
температуры до 2 200-2 700 К в разогретый газ вводят присадки, содержащие щелочные
металлы. Например, введение 1 % калия в виде поташа позволяет увеличить
электропроводность в десятки раз. Без присадок при температурах 2 200-2 700 К газ
представляет собой низкотемпературную плазму и проводит ток хуже воды.
В отличие от МГД-генератора с жидким рабочим телом, где генерирование
электроэнергии идёт только за счёт преобразования части кинетической или
потенциальной энергии потока при постоянной температуре, в МГД-генераторах с
газовым рабочим телом принципиально возможны три режима:
 с сохранением температуры и уменьшением кинетической энергии;
 с сохранением кинетической энергии и уменьшением температуры;
 со снижением и температуры, и кинетической энергии.
Описание работы МГД-генератора:
 в камеру сгорания подаются топливо, окислитель и присадки;
 топливо сгорает и образуются продукты горения — газы;
 газы проходят через сопло, расширяются и увеличивают свою скорость до
сверхзвуковой;
 газы поступают в камеру, через которую пропускается магнитное поле, и в стенках
которой установлены электроды;
 заряженные частицы из ионизированного газа, оказавшись под влиянием
магнитного поля, отклоняются от первоначальной траектории под действием силы
Лоренца и устремляются к электродам;
 между электродами возникает электрический ток.
Классификация
Источниками тепла в МГД-генераторах могут быть:
 реактивные двигатели;
 ядерные реакторы;

4.  теплообменные устройства.
В качестве рабочих тел в МГД-генераторах могут использоваться:
 продукты сгорания ископаемых топлив;
 инертные газы с присадками щелочных металлов (или их солей);
 пары щелочных металлов;
 двухфазные смеси паров и жидких щелочных металлов;
 жидкие металлы и электролиты.
По типу рабочего цикла различают МГД-генераторы:
 с открытым циклом. Рабочее тело (продукты сгорания) смешивается с
присадками (щелочными металлами), проходит через рабочую камеру МГД-
генератора, очищается от присадок и выбрасывается в атмосферу;
 с замкнутым циклом. Рабочее тело подаётся в теплообменник (получает
тепловую энергию, возникшую при сжигании топлива), поступает в рабочую
камеру МГД-генератора, проходит через компрессор и, замыкая цикл,
возвращается в теплообменник.
По способу отвода электроэнергии различают МГД-генераторы:
 кондукционные — генерирующие постоянный или пульсирующий ток (в
зависимости от величины изменения магнитного поля или скорости движения
рабочего тела). В рабочем теле, протекающем через поперечное магнитное поле,
возникает электрический ток. Ток замыкается на внешнюю цепь через съёмные
электроды, вмонтированные в боковые стенки канала;
 индукционные — генерирующие переменный ток. В таких МКД-генераторах
электроды отсутствуют, и требуется создание бегущего вдоль канала магнитного
поля.
По форме каналы в МГД-генераторах могут быть:
 линейные (в кондукционных и индукционных генераторах);
 дисковые и коаксиальные холловские (в кондукционных генераторах);
 радиальные (в индукционных генераторах).
По конструкции и способу соединения электродов различают следующие МГД-
генераторы:
 фарадеевский генератор. Электроды выполнены сплошными или разделены на
секции. Разделение на секции выполняется для уменьшения циркуляции тока вдоль
канала и через электроды (для уменьшения эффекта Холла). В результате носители
заряда движутся перпендикулярно оси канала на электроды и в нагрузку. Чем
значительнее эффект Холла, тем на большее число секций необходимо разделить

5. электроды, причём каждая пара электродов должна иметь свою нагрузку, что
весьма усложняет конструкцию установки;
 холловский генератор. Электроды расположены друг против друга и
короткозамкнуты. Напряжение снимается вдоль канала за счёт наличия поля
Холла. Применение таких МГД-генераторов наиболее выгодно при больших
магнитных полях. За счёт наличия продольного электрического поля, можно
получить значительное напряжение на выходе генератора;
 сериесный генератор. Электроды соединены диагонально.
Наибольшее распространение с 1970-х годов получили кондукционные линейные МГД-
генераторы на продуктах сгорания ископаемых топлив с присадками щелочных металлов,
работающие по открытому циклу.
История изобретения
Впервые идея использования жидкого проводника была выдвинута Майклом Фарадеем в
1832 году. Он доказал, что в движущемся проводнике, находящемся под действием
магнитного поля, возникает электрический ток. В 1832 году Фарадей с помощниками
спустил с моста Ватерлоо в воду реки Темза два медных листа. Листы были подключены
проводами к гальванометру. Ожидалось, что воды реки, текущей с запада на восток, —
движущийся проводники магнитное поле Земли создадут электрический ток, который
зафиксируется гальванометром. Опыт не удался. К возможным причинам неудачи
причисляют низкую электропроводность воды и малую величинунапряженности
магнитного поля Земли.
В дальнейшем, в 1851 году английскому учёному Волластону удалось измерить ЭДС,
индуцированную приливными волнами в Ла-Манше, однако отсутствие необходимых
знаний по электрофизическим свойствам жидкостей и газов долго тормозило
использование описанныхэффектов на практике.
В последующие годы исследования развивались по двум основным направлениям:
использование эффекта индуцирования ЭДС для измерения скорости движущейся
электропроводной среды (например, в расходомерах) и генерирование электрической
энергии.
Хотя первые патенты на генерирование электричества МГД-генератором с применением
ионизированного газа энергии были выданы ещё в 1907—1910 гг., описанные в них
конструкции были на практике нереализуемы. Тогда не существовало материалов,
способных работать в газовой среде при температуре 2 500-3 000 °C.
Создание МГД-генераторов стало возможным после открытия новой науки — магнитной
гидродинамики. Основные законы МГД были открыты в 1944 г. шведским ученым
Ханнесом Альфвеном при изучении поведения космической плазмы (плазмы,
заполняющей межзвездное пространство) в магнитном поле.

6. Первый работающий МГД-генератор был построен только в 1950-х годах благодаря
развитию теории магнитной гидродинамики и физики плазмы, исследованиям в области
физики высоких температур и созданию к этому времени жаропрочных материалов,
использовавшихся тогда, прежде всего, в ракетной технике.
Источником плазмы с температурой 3 000 K в первом МГД-генераторе, построенном в
США в 1959 году, служил плазмотрон, работавший на аргоне с присадкой щелочного
металла для повышения степени ионизации газа. Мощность генератора составляла 11,5
кВт. К середине 1960-х годов мощность МГД-генераторов на продуктах сгорания удалось
довести по 32 МВт («Марк-V», США).
В СССР первая лабораторная установка «У-02», работавшая на природном топливе, была
создана в 1965 году. В 1971 году была запущена опытно-промышленная энергетическая
установка «У-25», имеющая расчётную мощность 20—25 МВт.
«У-25» работала на продуктах сгорания природного газа с добавкой K2CO3 в качестве
ионизирующейся присадки, температура потока — около 3 000 К. Установка имела два
контура:
 первичный, разомкнутый, в котором преобразование тепла продуктов сгорания в
электрическую энергию происходит в МГД-генераторе;
 вторичный, замкнутый — паросиловой контур, использующий тепло продуктов
сгорания вне канала МГД-генератора.
Электрическое оборудование «У-25» состояло из МГД-генератора и инверторной
установки, собранной на ртутных игнитронах.
Модель магнитогидродинамической установки У-25, Государственный Политехнический
музей (Москва)
В России промышленный МГД-генератор строился в Новомичуринске Рязанской области,
где рядом с Рязанской ГРЭС была специально построена МГДЭС. Однако генератор так и
не был запущен в эксплуатацию. С начала 1990-х годов работы были полностью свёрнуты,
а МГД-электростанция, без МГД-генератора работающая как обычная тепловая

7. электростанция, после нескольких преобразований в конце концов была присоединена к
Рязанской ГРЭС.
Характеристики
Мощность
Мощность МГД-генератора пропорциональна проводимости рабочего тела, квадрату его
скорости и квадрату напряжённости магнитного поля. Для газообразного рабочего тела в
диапазоне температур 2000—3000 К проводимость пропорциональна температуре в 11—
13-й степени и обратно пропорциональна корню квадратному из давления.
Скоростьпотока
Скорости потока в МГД-генераторе могут быть в широком диапазоне — от дозвуковых до
сверхзвуковых.
Индукция магнитного поля
Индукция магнитного поля определяется конструкцией магнитов и ограничивается
значениями около 2 Тл для магнитов со сталью и до 6—8 Тл для сверхпроводящих
магнитных систем.
Достоинства и недостатки
Достоинства:
 отсутствие подвижных узлов и деталей (нет потерь на трение);
 высокий КПД (65 %[уточнить]);
 большие мощности (2 ГВт и более[уточнить]); увеличение мощности достигается
путём увеличения объема установки и практически ничем не ограничено, так как с
увеличением объёма роль нежелательных поверхностных процессов (загрязнений,
токов утечки) только уменьшается;
 высокая маневренность;
 снижение выброса вредных веществ, содержащихся в отработанных газах, с ростом
КПД.
Недостатки:
 высокие требования к материалам электродов и стенок рабочей камеры
(выдерживание температур 2 000-3 000 К, устойчивость к химически активному и
горячему ветру, имеющему скорость 1 000-2 000 м/с);
 вредные выбросы (продукты сгорания и примеси (например, цезий)).

8. В сочетании с паросиловыми установками, МГД-генератор позволяет получить большие
мощности в одном агрегате, до 500—1000 МВт.
Применение
Теоретически, существуют четыре направления промышленного применения МГД-
генераторов:
1. тепловые электростанции с МГД-генератором на продуктах сгорания топлива
(открытый цикл); такие установки наиболее просты и имеют ближайшую
перспективу промышленного применения;
2. атомные электростанции с МГД-генератором на инертном газе, нагреваемом в
ядерном реакторе (закрытый цикл); перспективность этого направления зависит от
развития ядерных реакторов с температурой рабочего тела свыше 2000 K;
3. термоядерные электростанции безнейтронного цикла (например, D + 3He → p + 4He
+ 18,353 МэВ) c МГД-генератором на высокотемпературной плазме;
4. циклы с МГД-генератором на жидком металле, которые перспективны для атомной
энергетики и для специальных энергетических установок сравнительно небольшой
мощности.
Энергетические установки с МГД-генератором могут применяться также как резервные
или аварийные источники энергии в энергосистемах, для бортовых систем питания
космической техники, в качестве источников питания различных устройств, требующих
больших мощностей на короткие промежутки времени (например, для питания
электроподогревателей аэродинамических труб и т. п.).
Несмотря на заманчивые перспективы и бурное развитие исследований в области МГД-
генераторов в 1970-е годы, устройства на их основе так и не нашли широкого
промышленного применения вплоть до настоящего времени.
Интересные факты
В телевизионныхучебных передачах по физике, выходящих в СССР в конце 80-х годов,
сообщалось, что в Рязанской области запущен и работает промышленный МГД-генератор,
что не соответствовало действительности: он так и не заработал (речь идет о Рязанской
ГРЭС, установка разрабатывалась, но столкнувшись с определенными[уточнить]
проблемами, создание МГД-генератора было приостановлено).

9. См. также
 МГД-динамо
 Плазма
Литература
1. Ашкинази Л. МГД-генератор // Квант, 1980, № 11, С. 2-8
2. Рыжкин В. Электростанции газотурбинные, парогазовые, атомные и с МГД-
генераторами //Тепловые электрические станции, 1975, глава 25
3. Тамоян Г.С Учебное пособие по курсу «Специальные электрические машины» —
МГД-машины и устройства.
4. Каулинг Т. Магнитная гидродинамика. М.: Изд-во МИР, 1964. 80 с.
5. Касьян А. Напряжение плазменного смерча или просто — о МГД-генераторе //
Двигатель, 2005, № 6
MHD генератор
Шугаман хушуу,сегментчилсэнэлектродбүхийФарадейMHD генератор:
орох - ажлындунд (ионжсон хий) нийлүүлэх ньоролтын;
хурдатгал цорго- цоргоажлын шингэнийхурдыгнэмэгдүүлэх;
solenoids - соронзонталбарыгбийболгох ороомог;
сегментчилсэнэлектрод- электрод, танхимүрнөлөөгбууруулаххэсэгт хуваасан;
Гаралт - ажлын шингэнийтатах нь гаралтын;
Улааншугам - сөрөг цэнэгтэйбөөмсийнхөдөлгөөнийчиглэл өгөх;
цэнхэршугам- эерэгцэнэгтэйбөөмсийнхөдөлгөөнийчиглэл өгөх;
B - соронзониндукц;
I - Цахилгаанхүчдэл;
V - ажлын шингэнийхурд
MHD генераторынMHDгенератор - соронзонталбайд шилжинажиллаж байгаа шингэнд(шингэн,
хийнцахилгаанявуулах дунд) эрчимхүч,цахилгаанэрчимхүчрүү шууд хөрвүүлэнбуйцахилгаан

10. станц.
Агуулга
Нэр1 Гарал үүсэл
Үйл ажиллагааны 2 зарчим
3 Нэгж
4 ангилал
Шинэ бүтээлийн5-Түүх
6 онцлог
6.1 Эрчим хүчний
6.2 Урсгалынхурд
6.3 Соронзонорнытанилцуулга
7 Давууболонсул талууд
8 өргөдөл
9 Fun баримтууд
10-ийг үзнэ үү. Мөн
11 Уранзохиол
нэрийнгарал үүсэл
MHD генератор цахилгаанэрчимхүчнийруушилжих дунд, механикэрчимхүчнь шуудхөрвүүлэх
юм. Эдгээрхэвлэл мэдээллийнхэрэгслийн хөдөлгөөнтөхөөрөмжийннэрийгөгсөн
magnetohydrodynamics (MHD), тайлбарласанбайгаа.
Үйл ажиллагаанызарчим
Цахилгаансоронзониндукцийнүзэгдэл дээрүндэслэнэнгийнмашины генератор шигMHD
генератор, үйл ажиллагаанызарчим,юм- соронзон орнышугам хөндлөндамжуулагчдахь
гүйдлийнүүссэн байна. Машин генератор MHDгенератор байгаагүйдэл дамжуулах ялгаатай нь
өөрөөажиллажбайгаа байгууллагаюм.
Ажлыншингэнсоронзон орныдагуу явж байгаа бөгөөд соронзонөөр oppositely эсрэгшинжтэмдэг
тээвэрлэгчдийнурсгалыгчиглэсэнүүсдэг.
Нь цэнэгтэйбөөмсийнЛоренцынхүчинтөгөлдөр байна.
Сайн тусгаарлах (п>0) ба сөрөг(Q <0) нь соронзон орныВ нөлөөндор цэнэгтэйбөөмсийн
MHD генератор ажиллах байгууллаганьдараахь орчингҮүнд:
электролит;
шингэнметалл;
сийвэн(ионжуулагчхий).

11. ЭхнийMHD генератор ажиллажшингэндамжуулагчшингэн(электролит) болгонашиглажбайна.
Одоогоор хураамжагаарын тээвэрлэгчидньихэвчлэнчөлөөт электронууд,эерэгионбайх, сийвэн
ашигладаг. Соронзонорнынөлөөгөөр цэнэгтээгчбайгалийнхийнталбайн байхгүйхөдөлжбайсан
бөгөөдхамт замаасаа ойлгох болно. Соронзонталбайдперпендикуляр хавтгайдмөргөлдөж,
шийтгэсэнтоосонцорньнүүлгэншилжүүлэлтийн үрдүндүйлдвэрлэсэнцахилгаанорон- Hall
талбарт гарч болох хүчтэйсоронзонталбайнь(. Hall нөлөө-гүзнэ үү).
Төхөөрөмжийн
MHD генератор ажиллажшингэн(ихэвчлэнсийвэн), соронзонталбайболонэлектродыг
үйлдвэрлэх эрчимхүчийгсаатуулах,саадхийх соронзтогтолцоогзөөжбайгаа сувгийг бүрдүүлнэ.
Гэж соронз цахилгаансоронзонгийн буюу тогтмол соронзон,түүнчлэнсоронзонорныбусад эх
үүсвэрашиглаж болно.
Хийн явуулах боломжтойюм(үзнэ үү.Дамжуулалт) цахилгаангүйдэл ойролцоогоор10000 К
дулааныиончлолынхалсаннь шүлтийнметалл агуулсаннэмэлт оруулсанньхалсанхийн2 200-2
700 K энэ температурыгбагасгах зорилгоор үед. Жишээ нь, Potashхэлбэрээр 1% калийннэвтрүүлэх
цахилгаандамжуулах арван удаа нэмэгдүүлжбайна. 2-200-2 700-ийн температурт нэмэлтямарK
бага температурт хийнсийвэнэзэлж, усбага хийдэг.
Цахилгааныэх үүсвэр ньзөвхөн байгалийнхийнзарчмын хувьддунд ажилладагMHD генератор нь
тогтмол температурт урсгалынкинетикбапотенциал энергихувиргах замаарирдэгбол шингэн
ажлын орчиндхамтMHD генератор ялгаатайньгурванхэлбэрийнбайна:
кинетикэрчимхүчнийтемпературболон буурсанхөтлөх;
температурнькинетикэнергиболонбуурсанхөтлөх;
ба температур буурах бакинетикэнерги.
MHD генераторынТодорхойлолт:
шаталтат түлшболонисэлдүүлэгчнэмэлт тэжээл;
түлшшатаажбайгаа бөгөөдшаталтынбүтээгдэхүүнүүдүүсдэгбайна- хий;
хий, хушуу дамжинөнгөрдөг цар хүрээгөргөжүүлж, дуунаасөөрийнхурдыгнэмэгдүүлнэ;
хийнь соронзон талбарыгдамжуулдагдамжуулантанхимд орж, электродбайгаань хананд;
соронзонорнынөлөөндбайгаа ионжуулагчхийнцэнэгтэйбөөмс,Лоренцынхүчнийанхны
гэгдэх хазайх ба электродуудыгяаран;
цахилгаангүйдлийнэлектродуудынхоорондбайна.
ангилал
MHD үүсгүүрийндулааныэх үүсвэрбайж болно:

12. тийрэлтэт хөдөлгүүр;
цөмийнреактор;
Дулаансолилцоонытөхөөрөмж.
MHD генератор байгаашингэнийгажлын болгонашиглажболно:
чулуужсантүлшийгшатаах;
inertsболоншүлтийнметаллын (тэдгээрийндавс) ньнэмэлт;
шүлтийнметаллын хос;
уур, шингэншүлтийнметаллынхоёрүе шатхолимог;
шингэнметалл, электролит.
Ажлынмөчлөгийнтөрлөөр MHD генератор ялгаатайбайна:
нээлттэйцикл.Ажлынорчин(шатаах),нэмэлт (шүлтийнметалл) хольжнэмэлтарилгах бөгөөд
агаар мандалд хаягдаж байгаа MHD генератор ажиллажтанхимындайранөнгөрөх юм;
Хаалттаймөчлөг.MHD генератор ажиллажбайгаа танхимыннийлүүлжбайгаабөгөөдмөчлөг
дуусгаж, компрессор дамжин өнгөрөх ажлыншингэн(шатаах,хариндулааныэрчимүүссэнхүлээн
авч) дулаансолилцоонынийлүүлжбайгаадулаан солилцооныэргэниржээ.
Цахилгаанзайлуулах аргаарMHD үүсгүүрньялгахад:
дамжуулагч- (соронзонталбайнхэмжээ,далайц,ажлынбиеийнхөдөлгөөнийхурдхамаарч)
тогтмол,эсвэл лугшилтбүхийгүйдэл бий.Хөндлөнсоронзонорон,цахилгаангүйдэл урсанажлын
шингэнюм. Одоогийнсувгийн талынхананд холбогдсонзөөврийнэлектроддамжуулангадаад
хэлхээндхаалттайбайна;
Зааварчилгаа- Одоогийнээлжлэнболгодог. ИймMKD генератор электродбайхгүйбөгөөд
соронзонорны дагуу ажиллажбайгаа суваг бий болгох шаардлагатай.
MHD генераторт сувагхэлбэрбайжболох юм:
(дамжуулагчболонтанилцуулгагенераторт) шугаман;
(дамжуулагчгенераторт) дугуйболонкоаксиальтанхим;
(индукцийнгенератор дээр) Radial.
Дизайн болонЭлектродхолбох аргаMHD үүсгүүрнь дараах болно:
Фарадейгенератор. Электродтасралтгүйхэсэгтхуваагдсанбайна. Хэсэгболгонхуваах хоолойн
дагуух эргэлтийнгүйдэл бууруулахынтулдхийжбайгааба электродуудыгдамжуулан(Hall нөлөөг
багасгахын тулд). Үүнийүрдүнд, хураамжтээвэрлэгчэлектрод, ачаалал өөрсувагтэнхлэгт
перпендикуляр нүүжбайгаа. Hall нөлөө их,та нар байгууламжийнзагварыг уламтөвөгтэйболох нь
ачаалал байх ёстойбүрийнэлектродхос,электродыгхуваажхүсэжбайгаа хуваалт их тоо;

13. Hall генератор. Электродуудөөрхоорондоо болонбогиноэсрэгбайрсуурьтайбайдаг. Хүчдэл
улмаас танхимталбайндэргэдхоолойндагуух авч байна. Том соронзонталбайнхувьд хамгийнгол
давуу тал ийм MHD үүсгүүрашиглах. Улмаасуртхугацааныцахилгаансоронзонорны дэргэд,та
генератор ньчухал ач холбогдолтойгаралтынхүчдэл авчболно;
seriesny генератор. Электродуудхөндлөнхолбогдсонбайна.
1970-аад оныхамгийн түгээмэл нээлттэйцикл ажиллаж,шүлтийнметаллыннэмэлт ньтүлшний
шаталтынталаардамжуулагчшугаман MHD үүсгүүравлаа.
шинэ бүтээлийнтүүх
Шингэндамжуулагч ашиглах санаа нь 1832 онд Майкл Фарадей аас дэвшүүлжбайна. Тэр соронзон
талбайнь цахилгаангүйдлийн нөлөөндбайгаа бөгөөдэнэ нь хөдөлжудирдаач, тэрбаталсан. 1832
онд түүнийтуслахаар ФарадейТемза голынхоёрзэс хуудасусанд WaterlooBridge гаргажирэв.
Хуудас нь гальванометрээр төмөрутасхолбогдсонбайна. Хөдөлжбуйудирдаач, дэлхийн
соронзонорны гальванометрээр цоожбүхийцахилгаангүйдэл үүсгэжболно- Энэ нь баруунаас
зүүн тийшурсдаг голын ус гэж үзэжбайна. Туршлагаас харахадамжилтгүйболсонбайна. Гэмтлийн
зэрэглэл доогуур дамжуулах ус, Дэлхийнсоронзоноронньбага хэмжээнийБайжболох шалтгаан
болжбайна.
Хожим нь,1851 онд Англихэл судлаачWollaston Англихэл сувагт хүнамын шилжилтхөдөлгөөний
давалгаанд үүдэлтэйБОМХ хэмжих боломжбайсан ч удаан хугацаанд шингэн, хийнelectrophysical
шинж чанарынх нь талаар мэдлэгдутмаг практикт-дзаасан үрнөлөөгашиглах саад учруулдаг.
Сүүлийнжилүүдэдхоёрүндсэнчиглэлдсудалгаа:явдлыг урамшуулах БОМХ нь хүчинтөгөлдөр
ашиглах нь хөдөлждамжуулагчдунд (жишээ нь, урсгалынметр) болонцахилгаанэрчимхүч
үйлдвэрлэх хурдыгхэмжих.
ИонжуулагчхийашигланцахилгаанэрчимMHD генератор үйлдвэрлэханхныпатент 1907-1910
жилийн хугацаандилүүих хүчийгөгсөн байгаа хэдийч., Эдгээрбүтцийгтайлбарласанпрактикт
ойлгомгүйбайсан. Дараань 2-500-3 000 ° С-ийнтемпературт хийорчиндажиллажбайгаа ямар ч
материаллагхүчинчадалтайбайсан
Үүсгэх MHD үүсгүүрнь шинэ шинжлэх ухаанынээлтийндарааболомжтойболсон-
magnetohydrodynamics.MHDүндсэн хуульсоронзонталбайнь (хоорондынзайгдүүргэх гэж цусны
сийвэн) сансрын сийвэнгийн зан үйлийнсудалгаа хийж буй ШведийнэрдэмтэнHannes Alfvenхамт
1944 онд нээсэнбайна.
MHD генератор эхнийажиллажбайгаань зөвхөн 1950-аад онд баригдсан, ялангуяа rocketry онд,
дараа нь ашигласан халуундтэсвэртэйматериалаар энэ үедөндөртемпературынфизик,
бүтээлийнmagnetohydrodynamics болонсийвэнгийнфизикийнсудалгааныонолынхөгжилд
талархал илэрхийлжбайна.

14. 1959 онд АНУ-д баригдсан анхныMHD генератор 3000 К-ийнтемпературт бүхийплазмынэх
үүсвэр, хийиончлолынтүвшингнэмэгдүүлэхшүлтийнньdopedаргондээражиллажбайгаа нь
плазмынбамбар болсонюм. Цахилгаанүүсгүүр 11.5 кВ-ынбайлаа. 1960-аад оныгэхэдэрчим
хүчнийMHD генератор шаталтын32мегаватт ("Mark-V», АНУ) авчирччадсан юм.
ЗХУ-ынанхнылабораторыгтохиргоо "U-02",байгалийнтүлшнийдээражиллаж,1965 онд
байгуулагдсан. 1971 онд тэрээр 20-25 МВт-ынзагвар нь эрх мэдэлтэйбөгөөдтуршилтынаж
үйлдвэрийнцахилгаанстанц "U-25" эхэлсэн.
"U-25" ионжуулагчнэмэлт урсгалынтемператур K2CO3гадна байгалийнхийншаталт нь ажил -
3000 орчим К суулгах нь хоёрхэлхээгбайсан:
цахилгаанэнергиболгоншаталтынбүтээгдэхүүнийдулаанхувиргах MHDгенератор тохиолдох
нь бага, нээлттэй;
дунд, хаалттай- нэг MHD генератор суваггадна шаталтынбүтээгдэхүүнийдулаанхэрэглэдэг
уурынцахилгаанхэлхээг.
Цахилгаантоногтөхөөрөмж"U-25" мөнгөнусны ignitrons дээругсарсаннь MHD генератор эргүүлэх
нэгж бүрдэжбайна.
U-25 MHD загвар, үндэсний техникийнмузей(Moscow)
ОХУ-ынаж үйлдвэрийнMHD генератор өөрчлөнMHD цахилгаанстанц барьжбайсан газар Рязань
GRES ойролцоо Novomichurinsk Рязаньбүснутагт баригдсан байна. Гэсэн хэдийч, генератор
ашиглалтадорж байна. MHD генератор ньуламжлалт дулааныцахилгаанстанцүйл ажиллагаагаа
явуулдагямар ч эцэст нь хэдхэдэнхувиргалт РязаньGRES хавсаргасан дараа 1990-ээд оноос хойш
ажил нь бүрэн,нурж,болонMHD цахилгаанстанц болжбайгаа билээ.
шинж чанар
Хүчинчадал
Эрчим хүчнийMHD генератор ажиллажшингэн, хурдныталбай, соронзонорныхүччадал талбайн
дамжуулах пропорциональбайна. Температур 2000-3000 K дамжуулах нь хийн төлөвт ажлындунд
11-13-р зэргийнтемператур ньпропорциональбөгөөддаралт квадратязгуур нь урвуу хамааралтай
байна.
урсгалынхурд
MHD генератор урсгал хувьньөргөн цар хүрээтэйбайжболно- subsonicньдуунаас байна.
Соронзониндукцийн
Соронзоноронсоронз зураг төсөл, ган 2 Teslaсоронзонхязгаарлагдмал үнэ цэнэ болонсоронзон
систем superconducting 6-8T хүртэл тодорхойлно.
Давууболонсул талууд

15. Давууталууд:
ямар ч эд анги, бүрэлдэхүүнхэсэг(ямарчүрэлтийналдагдлыг) хөдөлж;
Өндөрүр ашигтай(65% [зааж]);
өндөрэрчимхүч(2 болонтүүнээсдээш GW ба [зааж]);эрчимхүчнийөсөлт нь суулгалтын
хэмжээгнэмэгдүүлэххүрчгадаргынболонүйл ажиллагааныхүсээгүйүүрэг(агаарынбохирдол,
одоогийн алдагдал) зөвхөнбуурчхэмжээ ньнэмэгдэжоноос хойш бараг хязгааргүйюм;
Өндөрчаджээ;
үрашгийг нэмэгдүүлэх, утааныхийнагуулагдажбайгаахортойбодисын ялгарлыгбагасгах.
Сул талууд:
Өндөрэлектродматериалынэрэлтхэрэгцээ,ажлынтасалгааныхана(хөгшрөлтийнтемператур
2-000-3 000 K, химийнэсэргүүцэл,1-ийнхурдньхалуунсалхи000-2 000 м / с);
ялгаралт(шаталтынбүтээгдэхүүн, хольц(жишээ нь,цезийн)).
Уурынцахилгаанстанцын хослуулан,MHDгенератор дээр500-1000 МВт, нэг нэгж илүүих хүчийг
олж авах болно.
Application
Онолынхувьд,MHD генераторынажүйлдвэрийнхэрэглээнийдөрвөнгазарбайдаг:
Шаталтын(нээлттэйхүрдбүхий) бүтээгдэхүүнийталаарMHD үүсгүүр,дулааныцахилгаанстанц,
Ийм суурилуулалт ньэнгийнбөгөөдихэнх нь ойрынхугацаанд аж үйлдвэрийнпрограмбайх;
ИдэвхгүйхийндээрMHD үүсгүүр,цөмийнцахилгаанстанц цөмийнреактор (хаалттайхүрд) нь
халсанбайна; Энэ чиглэлийнхэтийнтөлөв2000 гаруйажлын шингэнийтемпературынKцөмийн
реакторыгхөгжүүлэххамаарна;
Нейтрончөлөөт хайлуулжэрчимхүчниймөчлөг(жишээ нь,D+ 3He → х + 4He + 18,353 МэВ)
өндөртемпературынплазмын дээрвMHD үүсгүүр;
цөмийнэрчимхүчнийсалбарт,тусгай цахилгаанстанц амлаж байгаа нь шингэн металл ньMHD
үүсгүүрбүхиймөчлөгнь харьцангуйбага хүчинчадалтайюм.
Нь MHD үүсгүүр,цахилгаанстанц нь цахилгаанхалаагуур гэх мэт хонгил нь салхи, нийлүүлэх,
жишээ нь цаг хугацааны богинохугацаанд(өндөрхүчшаарддаг төрөл бүрийн төхөөрөмжүүд
эрчимхүчнийэх үүсвэрболгож,тавцан дээрх эрчимхүчнийсистемнь сансрын технологиньэрчим
хүчнийсистемд нөөц,яаралтайтусламжэрчим хүчнийэх үүсвэрболгонашиглажболно.х.).
Сонирхол татахуйцхэтийнтөлөв, 1970-аадоны MHD генераторынчиглэлээрсудалгааэрчимтэй
хөгжил гарч байгаа ч, тэдгээрдээр суурилсанболонтөхөөрөмжүүдөнөөгхүртэл өргөнүйлдвэрийн
програмуудыголжчадаагүй байна.
сонирхолтойбаримтууд

16. 80-аад оны сүүлээр ЗХУ-ынхолбоогорхинфизикийнтелевизийнболовсролынхөтөлбөр, энэ нь
бодит байдалд нийцэжбайгаа биш юм нь Рязань бүс нутаг, ажиллаж байгаа аж MHD генератор,
тэрмэдээлсэнюм:Тэр олсонч (энэ нь Рязань GRES юм суурилуулах хийгдсэнТодорхойтулгарсан
үедч асуудал [тодруулах] ньMHD генераторынбий) түрзогсоосонбайна.
Мөн үзнэ үү.
MHD Динамо
Plasma
Уран зохиол
АшкеназиL.MHD генератор //Quantum, 1980, хуудас 2-8, 11 №
Ryzhkin V. эрчимхүчнийтурбин, хосолсонмөчлөг,цөмийнболонMHD генератор //дулааны
цахилгаанстанц, 1975, Бүлэг25
TamoyanGS Tutorial Мэдээж "Тусгай ЦахилгааныМашинтоног төхөөрөмж"- MHD машин,
төхөөрөмж.
TG Cowling,Magnetohydrodynamics.M:.ЕртөнцийнPublishingHouse,1964 80 х.
Зүгээрл KasianA.хүчдэлийнплазмынхарсалхиэсвэл - MHD генератор//Engine 2005, № 6 тухай
мэдээлэл
магнитогидродинамический генератор
МАГНИТОГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР (МГД-генератор) - устройство, в
к-ром за счёт явления электромагнитной индукции в канале с наложенным магн. полем
внутр., тепловая или (и) кинетич. и потенциальная энергии потока электропроводящей
среды преобразуются в электрич. энергию. Рабочим телом М. г. могут быть
низкотемпературная плазма или проводящая жидкость (жидкие металлы, электролиты).

17. Низкотемпературная плазма в М. г. представляет собой продукты сгорания природных
или спец. топлив с легкоионизуемыми добавками соединений щелочных металлов или
инертные газы также со щелочными добавками в равновесном или термически
неравновесном состояниях. Используются М. г. в т. н. установках прямого преобразования
энергии. Идея МГД-преобразования энергии была высказана М. Фарадеем (М. Faraday)
ещё в 1831, а осн. принципы устройства совр. М. г. сформулированы в 1907-22, однако их
практич. реализация оказалась возможной только в конце 50-х гг. в связи с развитием гл.
обр. магн. гидродинамики, физики плазмы и аэрокосмич. техники.
Рис. 1. Схема линейного фарадеевского секционированного МГД-генератора: 1 - канал; 2 -
электроды; 3 - межэлектродные изоляторы; 4 - боковые изоляционные стенки; 5 -
сопротивления нагрузки; стрелками указано направление тока в нагрузке.
Устройство и принцип действия. М. г. состоит (рис. 1-3) из канала, в к-ром формируется
поток, индуктора, создающего стационарное или переменное (бегущее) магн. поле,
системы съёма энергии с помощью электродов (кондукционные М. г.) или индуктивной
связи потока с цепью нагрузки (индук-
Рис. 2. Схема дискового холловского МГД-генератора: 1 - обмотка индуктора; 2 - канал
генератора; 3-подвод рабочего тела; 4-выходной холловский электрод; 5 - входной
холловский электрод; 6 - нагрузка.
ционные М. г.). Каналы могут иметь разл. конфигурацию: быть линейными, дисковыми (с
радиальным течением рабочего тела, вихревым), коаксиальными (в т. ч. с винтовым
потоком) и др. Оптимальной в каждом конкретном случае является конфигурация, в к-рой
вектор скорости потока перпендикулярен силовым линиям магн. поля для заданного типа

18. магн. системы. Используемые в М. г. магн. системы выполняются либо на основе традиц.
технологии со стальным магнитопроводом (для М. г. небольшого масштаба), либо
безжелезными со сверхпроводящими обмотками. Эдс и ток, генерируемые в МГД-потоке
при использовании любого проводящего рабочего тела, направленные нормально к
вектору скорости и и магн. индукции В, наз. фарадеевскими. Если рабочим телом М. г.
является достаточно разреженная плазма, в к-рой циклотронная частота для электронов
сравнима или больше частоты их столкновений с нейтралами и ионами, то электроны
между столкновениями в плазме успевают пройти заметную дугу по ларморовской
окружности, т. е. они будут дрейфовать в направлении, перпендикулярном приложенным
скрещенным элект-рич. и магн. полям. Как следствие этого дрейфа (Холла эффект)при
замыкании цепи фарадеевского тока возникает холловская эдс, направленная по потоку, а
электропроводность становится тензорной величиной. При этом холловский ток
снижает эффективную электропроводность рабочего тела.
Рис. 3. Схема коаксиального индукционного МГД-генератора: 1 - подвод рабочего тела; 2
- мгновенная эпюра бегущего магнитного поля; 3 - наружный корпус канала МГД-
генератора, на котором размещается волновая обмотка индуктора (статор); 4 - выхлоп; 5 -
стенка и внутренний магнитопровод МГД-генератора.
Электрич. энергия в МГД-канале генерируется за счёт работы потока (здесь -
отнесённой к ед. объёма), совершаемой против объёмных сил эл--магн. торможения,
, где J - плотность полного тока. Полезное взаимодействие обусловлено
только фарадеевской компонентой тока Jф. В то же время генерируемая мощность
выделяется в цепи как фарадеевского, так и холловского тока при соответствующем
нагружении. По способу электрич. нагружения различают М. г.: 1) фарадеевского типа
(рис. 1) с электродами, как правило, секционированными в продольном направлении при
соответствующем секционировании нагрузки для предотвращения замыкания по ним
холловского тока; 2) холловского типа (рис. 4, а), в к-ром фарадеевская цепь замкнута
накоротко для увеличения холловского напряжения и тока в нагрузке; 3) сериесного, т. е.

19. с последовательным соединением электродов, наз. также диагональным (рис. 4, б), где
рабочими являются обе компоненты напряжения и тока. Фарадеевский секционированный
М. г. обладает наилучшими электрич. характеристиками, но наименее удобен для
использования из-за необходимости гальванич. развязки всех цепей нагрузки. Для
холловского М. г. требуется единственная нагрузка, но в генераторе этого типа электрич.
кпд значительно ниже, чем у фарадеевского М. г. Диагональный М. г. имеет лишь
несколько более сложную схему электрич. нагружения, чем холловский, но его
характеристики почти такие же, как у фарадеевского. Способ электрич. нагружения М. г. в
значит. мере связан с типом конструкции канала и магн. системы, и, в частности, нек-рые
конфигурации М. г. предназначены для использования только одного из видов
нагружения. Так, в дисковом холловском М. г. (рис. 2) круговой фара-деевский ток
полностью замыкается по призме, кольцевые электроды на входе и выходе канала
используются только для съёма холловского тока.
Рис. 4. Электрические схемы линейных МГД-генераторов: холловского (а) и
диагонального (б) типов: 1 - электроды; 2 - канал; 3 - нагрузка.
В индукц. М. г. бегущее магн. поле создаёт в потоке рабочего тела токи разл. направления,
образующие пространственно замкнутые петли, индуктивно связанные с сетевой
обмоткой индуктора (статора), что обеспечивает передачу в сеть генерируемой электрич.
мощности. При этом, однако, за счёт одноврем. изменения в потоке знака магн. поля и
тока не изменяется направление действия пондеромоторной - тормозящей - силы.
Существенным ограничением применения плазменных индукц. М. г. в сравнении с
жидкометаллическими является малое значение (из-за относительно невысокой
электропроводности плазмы) магн. числа Рейнольдса, к-рым определяется отношение
активной и реактивной составляющих мощности М. г. Жидкометаллич. М. г. во многом
подобны обычным асинхронным электрич. генераторам, в частности выполненные в
конфигурации рис. 3.
Важнейшие характеристики М. г. при их использовании в энергетич. установках -
мощность N, внутр. относительный кпд и коэф. преобразования энергии. Мощность в

20. единице объёма определяется как = . Входящие в это выражение
характерные величины , учитывают влияние на уровень
генерируемой мощности джоулева тепловыделения, приэлектродных падений
напряжения, электрич. утечек и, соответственно, неоднородностей распределения
проводимости в поперечном сечении канала и токов Холла. Условием эффективной
работы плазменного М. г. является уровень энерговыделения N 20-50 МВт/м3, при к-
ром относит. потери за счёт теплоотдачи к стенкам и трения несущественны. При
использовании термически равновесной плазмы, в к-рой проводимость очень сильно
зависит от темп-ры, а разгон потока достигается за счёт срабатывания части его тепловой
энергии, даже при В 5 Т (что в стационарных условиях возможно только при
использовании сверхпроводящих магн. систем) необходима начальная темп-ра 2500 °С.
При этом в канале ~10 См/м режим течения - околозвуковой (и~ 1000 м/с).
При использовании в М. г. плазмы инертныхгазов за счёт индуцир. поля возможно
повышение темп-ры электронов, значительное увеличение степени ионизации плазмы и её
проводимости. Экспериментально показана возможность получения необходимой для
работы М. г. проводимости плазмы при температуре 2000 К. Ведутся исследования и
разработки этого типа М. г.
В жидкометаллич. М. г. проблемой является разгон рабочего тела до высоких скоростей,
осуществляемый за счёт работы расширения пара металлов, ускорения им жидкой фазы и
последующей конденсации пара в устройствах типа эжектора перед М. г. или путём
сепарации жидкой фазы двухфазного потока, набегающего на клин. Эти процессы
сопровождаются большой диссипацией энергии, кпд такого разгонного устройства ~10%,
что определяет низкую результирующую эффективность преобразования работы
расширения пара в электрич. энергию.
Внутр. относительный кпд характеризует отношение мощности М. г. к мощности
гипотетич. преобразователя без диссипации энергии при одинаковом перепаде давления
от входа де выхода устройства. В идеальном случае внутр. относительный кпд несколько
ниже электрич. кпд. Оптимальное значение этого параметра для плазменного М. г. с
большим срабатыванием темп-ры ~0,7; оно характеризует затраты энергии в
термодинамич. цикле на сжатие рабочего тела.
Коэф. преобразования энергии в М. г.- это отношение произведённой электрич. энергии к
энергии, подведённой к рабочему телу в плазменном М. г. или к пару жидкого металла в
энергетич. установках с жидкометалич. М. г. Этот результирующий показатель
оценивается на уровне 0,1 для плазменных мобильных, автономных энергетич. МГД-
установок, 0,25- для крупных М. г. комбинир. теплоэлектрич. станций и 0,1 - для
жидкометаллических.
Конструкция М. г. и организация течения в канале оказывают существенное влияние на
характеристики М. г., прежде всего плазменных. Продольный холлов-ский ток,
возникающий при резкой неоднородности проводимости в потоке, вследствие
несовершенства электроизоляции, при недостаточно тонком продольном

21. секционировании электродов и, в частности, из-за межэлектродного холловского пробоя,
вызывает резкое снижение эффективной проводимости, а следовательно, и мощности.
Осн. неоднородности в течение вносят пограничные слои, развивающиеся на стенках М. г.
и имеющие тенденцию к "отрыву" при сильном торможении потока. В кондукц. М. г. в
"холодной" области приэлектродного пограничного слоя возникает контракция тока, она
сопровождается значит. падением напряжения и повышенной электродуговой эрозией
электродов. С целью повышения эффективности М. г. за счёт снижения тепловых потерь
на стенке и устранения дуговых явлений на электродах ведутся исследования и
разработки "горячих" керамич. стенок с темп-рой ~2000 К.
Отсутствие в М. г. и устройствах нагрева рабочего тела (камере сгорания, теплообменных
аппаратах регенеративного типа с неподвижной насадкой) движущихся механически
нагруженных высокотемпературных элементов конструкции, а также возможность
охлаждения стенок позволяют использовать М. г. в высокотемпературных циклах
энергетич. установок для преобразования энергии с высоким кпд. Однако из-за резкого
снижения эффективности плазменных М. г. при понижении темп-ры они используются в
качестве высокотемпературной ступени бинарного цикла в составе комбинир.
теплоэлектростанций (ТЭС) (в качестве надстройки к традиц. паросиловой установке).
Применение М. г. Для энергетики, базирующейся на использовании органич. топлива,
перспективны и разрабатываются М. г. на плазме продуктов сгорания, применение к-рых
в составе комбинированныхМГД ТЭС открытого цикла даёт существ. экономию топлива
и решает ряд экологич. проблем (уменьшение вредных выбросов, экономия охлаждающей
воды). Опытно-промышленные разработки и исследования ведутся на МГД-установках У-
25 (Москва) на газе и МО-10, МО-25 (Кохтла-Ярве, Эст.ССР) на угле соответственно
тепловой мощностью-150 и до 25 МВт. Макс. электрич. мощность У-25 составляет ~20
МВт. Разработаны также автономные МГД-установки кратковрем. действия мощностью
неск. десятков МВт на продуктах сгорания спец. твёрдых топлив, используемые для
прогнозирования землетрясений методом периодич. глубинных зондирований земной
коры, для геофиз. разведки полезных ископаемых и др.
М. г. замкнутого цикла (т. е. с внеш. подводом и отводом теплоты к рабочему телу),
плазменные и (или) жидкометаллические, могут работать в энергетич. установках с
газоохлаждаемым высокотемпературным ядерным реактором. В плазменных М. г.
замкнутого цикла, работающих на неравновесной плазме, благодаря снижению темп-ры
упрощается ряд технологич. проблем их конструкции. Разрабатываются также МГД-
установки замкнутого цикла, использующие тепло продуктов сгорания традиционных
энергетич. топлив.
Исследования и разработки М. г. широко развёрнуты в СССР, США, Японии,
Нидерландах, Индии и др. странах. В США эксплуатируется опытная МГД-установка на
угле тепловой мощностью 50 МВт.
Лит.: Роза Р., Магнитогидродинамическое преобразование энергии, пер. с англ., М., 1970;
Магнитогидродинамическое преобразование энергии. Открытый цикл. Совместное
советско-американское издание, под ред. Б. Я. Шумяцкого, М. Петрика, М., 1979;

22. Магнитогидродинамическое преобразование энергии. Физико-технические аспекты под
ред. В. А. Кириллина, А. Е. Шейндлина, М., 1983. В. И. Ковбасюк.
MHD генератор
MHD үүсгүүр(MHD генератор) - улмаасмөнгөнсоронзон бүхийсувагт цахилгаансоронзон
индукцийнүзэгдэл нь рын төхөөрөмж. нууцталбарнь., дулаан,эсвэл (б) кинетик.мөндамжуулагч
дунд урсгалынболомжит эрчимхүчнийцахилгаанхөрвүүлдэг. эрчимхүч. ММбиеийгажиллах нь
нам температурынплазмын буюу дамжуулагчшингэн(шингэнметалл, электролит) байжболно.
Magnetohydrodynamics багатемпературынплазмыншаталтынбүтээгдэхүүн, мэргэжилтэн
байгалийнюм. нэмэлт ньтүлшамархантэнцвэрт буюудулааныnonequilibrium муждахьшүлтийн
металлыннэгдэл буюу идэвхгүйхийбашүлтийннэмэлт ионжуулагч.АшигласанMG-дт. Н. шууд
эрчимхүчнийхувиргалтыгтохируулна. MHDэрчим хүчнийхөрвүүлэлтийнсанааМайкл буцаж 1831
онд Фарадей (M. Фарадей),болонDOSсанал болгож байна. өнөөгийнтөхөөрөмжүүдийн зарчмууд
юм. M. 1907-22 онд боловсруулсанболовчпрактикюм. бодол ньзөвхөнсүүлээр 50 гаран настай
боломжтойболсонюм. Ч.Улаанхөгжилтэйхолбоотой.arr.соронз.гидродинамикийн,плазмын
физик, aerokosmich.зураг.
2572-6.jpg
Зураг. Шугаман Фарадей огтлолынMHD генератор 1.схем:1 - суваг; 2 - электродууд;3-
interelectrode Тусгаарлагч;4- хажуугийнханатусгаарлах;5 - ачааллынэсэргүүцэл;сумаарачаалал
одоогийн чиглэлийгхаруулжбайна.
Дизайн болонЧиг үүрэг.M. нь тогтмол эсвэл хувьсах (ажиллажбайгаа) соронзон бий болгох нь
чуулгынхэлбэртэйурсгал, ороомгийннь(Зураг. 1-3) сувгийн бүрдэнэ. (дамжуулагчмм-ээр)
электродуудашигланэрчимхүчзайлуулах хувьбуюу индуктивугсарсанурсгалыначаалал
хэлхээнийталбар(индукц
2572-7.jpg
Зураг. Hall MHD генераторындиск2. схем:1 - ороомгийнороомгийн;2 - суваг үүсгүүр;Ажлын
шингэн3 хангамж; 4 Hall гаралт электрод;5- Hall оролтынэлектрод;6- ачаалал.
улсынmagnetohydrodynamics). СувагНийтэлсэнбайжболох юм. тохиргоо, (.ньэрээстэйньм. цаг)

23. шугаман диск (ажлыншингэнХуйлралынньшууныурсгал) коаксиальбайх ба бусад.,тухайн
тохиолдолдхамгийноновчтойсоронзонхүчнийшугамперпендикуляр сурэгурсгалынхурднь
векторнь тохиргоо юм.соронзныөгөгдсөн төрлийнталбар.систем. Magnetohydrodynamics
соронзныхэрэглэгдэнэ. системүүдньуламжлалынүндсэндээральнэг байна. төмөр(M.,бага
хэмжээгээр)гол,эсвэл superconductingороомгийнньТөмөрлөгбусбүхийтехнологиюм. БОМХ
болонхурдвектору,магнийн хэвийнчиглэсэналиваа дамжуулагчажиллаж бие ашигланMHD
урсгалд Одоогийн.индукцийнБ гэж нэрлэдэг. Фарадей.M. ажлын байгууллаганьэлектроннь
сурэгcyclotron давтамж хангалттайrarefied плазмынбол төвийгсахисанболонионууд, Larmor
тойрогдээр нь чухал ач холбогдолтойнумынзамаарявах цаг зав сийвэн дэх мөргөх хоорондын
электронуудньтэдниймөргөх давтамж илүүнь харьцуулж,эсвэл их,т.E. Тэд хэрэглэжгаталж
электронРичперпендикуляр чиглэлдзөрөх болно. ,магнийн.талбарууд.Фарадейгүйдлийн
хэлхээнийхаах энэ ньшилжилтийн(Hall нөлөө) -ийнүрдүнд үүссэнтохиолдолд,танхимБОМХ
урсгал чиглэсэнбөгөөд elektroprovodnost2572-9.jpgньтензорынтоохэмжээ болдог. Хэрэвэнэ Hall
гүйдэл үр ашигтайцахилгаан дамжуулах 2572-10.jpg ажлын шингэнийгбууруулдаг.
2572-8.jpg
Зураг. Коаксиаль индукцийнMHD генератор 3.схем:1 - ажлын шингэнийхангамж;2 - соронзон
талбарыгявж агшин зуурынмуруй;3 - долгионыороомгийнороомгийн(Статор) зохионтэрMHD
генераторынсувгийнгадна яндангийн; 4 - яндангийн; 5 - хана, доторсоронзон үндсэнMHD
генератор.
Цахилгааны. MHD сувагт эрчимхүчнийажил гүйлгээний2572-11.jpg бий болгож байна (энд- нэгж
харъяалагддагхэмжээ.), задгайИ хүчнийэсрэгүйлдсэн- соронзонтой.дарангуйлдаг2572-12.jpg,
хаана J - нийт одоогийн ногдоно. Ашигтайхарилцаань зөвхөнФарадей одоогийнбүрэлдэхүүн
хэсэгJF холбоотойюм. Үүнийзэрэгцээ, үүсгэсэнэрчимхүчньтухайначааллынүедФарадей болон
Халл гүйдэл гэж хэлхээнийхуваарилна. Цахилгаанаргыгбайна. онцгой г ачаалах:.. M. 1) Фарадей
төрөл (Зурагихэвчлэнтэднийгтанхимньодоогийн урьдчилансэргийлэхийнтулдхолбогдох
хуваалтыначаалал хэлхээнийньуртхугацаанычиглэлдхуваагдах электрод1);.2) чуулгын
Фарадей хэлхээнийтанхимтөрөл (Зураг4a), Холл хүчдэл баачааллынгүйдэл нэмэгдүүлэхбогино;
3) seriesnogo,электродцуврал холбоотойгоор т. E.гэжнэрлэдэг. ажилчидхүчдэл болонгүйдлийн
аль альнь бүрэлдэхүүнхэсэгньхаанабайгааг нь диагональ (Зураг.4б). Фарадей хуваагдах болсон
M. хамгийнсайн цахилгаанбайдаг. шинж чанар, харинбага тохиромжтой,учирньgalvanic
шаардлагатайашиглах болно. ачааллынгүйдэл тусгаарлах.M. танхимдтөдийгүй,харинэнэ
төрлийнЦахим-ийнгенераторыншаардлагатайачаалалтайбайна. kpd2572-14.jpgznachitelno M.
Фарадей доогуур,M. диагональ зөвхөнбага зэрэгилүүнарийн схемЦахилгааныбайна. Hall-ээс
ачаалах,харинтүүнийшинж чанар бараг Фарадей-ийнадил юм. Цахилгааныарга. М., ачих арга
юм. суваг,магнийн төрөл боловсруулахтайхолбоотойюм. ,ба M. ялангуяаnek- тохиргооны
системийнхэрэглээнийачааллынзөвхөннэгтөрлийнзориулагдсан.Тиймээс,M. танхимындиск
(зураг.2) дугуй Гэрэлтүүлэх-deevsky одоогийнбүрэноролт, гаралтынсувагдээрпризмийнбөгж
электродхаасаннь зөвхөнHall гүйдлийнзайлуулах хэмжээгээр ашиглажбайна.

24. 2572-13.jpg
Зураг. Шугаман MHD генератор 4.бүдүүвчдиаграмм: Hall (а) ба диагональ (б) төрөл:1 - электрод;
2 - суваг; 3 - ачаа.
Индукцийнбайна. M. соронзонтойажиллажбайсан. талбарнь ажлын шингэнгүйдэл сарын
урсгалыгбий болгож байна. орон зайн хувьдбитүү гогцоо үүсгэх чиглэл,индукцийнбийцахилгаан
сүлжээ дамжуулдагAC ороомгийнороомгийн(Статор) хосолсон. хүчюм. Энэ тохиолдолдГэхдээ
улмаас нэгэнзэрэг.урсгал хавтансоронзны өөрчлөлт.тоормозынсистем- - хүчинталбай,
одоогийн ponderomotive-ынүйл ажиллагаанычиглэлийгөөрчилжболохгүй. Сийвэнгийнсоронзон
индукцийннь ихээхэнхэмжээнийхязгаарлалт.Шингэнметалл харьцуулахадMS,магни нь (учирнь
харьцангуйбага сийвэн дамжуулах) ньбага утга юм. РейнольдсынтооньM. шингэнметалл
идэвхтэй, реактивцахилгаанбүрэлдэхүүнтулд-нүдхарьцаагтогтоосон байна. M.олон уламжлалт
асинхронElectricшиг байсан. oscillators,ялангуяаЗурагтохиргооныхийсэн.3.
ММ хамгийн чухал шинжчанар нь energetich ашиглах үед.суурилуулах - ЦахилгаанN, дотуур.,
харьцангуйүрашигтай хүчинзүйл.эрчим хүчхувиргах.Нэгжэзэлхүүндноогдох эрчимхүчний
kak2572-15.jpg = 2572-16.jpg тодорхойлно. ДансрууэрчимхүчбийJoule дулаанытүвшинднөлөөлж
авч 2572-18.jpg шинжутга 2572-17.jpg илэрхийлэл юмбагтана,электродхүчдэл,цахилгаанунадаг.
алдагдал,сувгийн болонХалл гүйдэл хөндлөнхэсэгт inhomogeneities тул дамжуулалт тархалтюм.
Нь чуулгынилэрхийлдэгньплазмынmagnetohydrodynamics үрашигтайүйл ажиллагаанынөхцөл
байдал,эрчим хүчнийN2572-19.jpg20-50 МВт / м3 түвшинюм. улмаас дулааныхана руу
шилжүүлэх, сөргөлдөөндалдагдал ньчухал биш байдаг. Нь сурэг дамжуулах нь дулаанытэнцвэрт
сийвэн ашиглажбайгаа үедхурд,хилийнихээхэнхамааралтайбайдагбөгөөдурсгалын хурдацнь
зөвхөнболомжтойнь superconductingсоронзонашиглажбайгаатогтвортойтөрийннөхцөл байдал
(түүнийдулаан, тэрч байтугайV2572-20.jpg5 Т идэвхжүүлэх замаарнь. систем) шаардлагатай
анханшатны хэм2572-21.jpg2500 ° С Суваг 2572-22.jpg нь ~ 10 / м-ийн урсгалынгорим - transonic
(мөн~ 1000 м / с).
ММ, идэвхигүйхийнулмаас өдөөдөгнь цусан дахьхэрэглэх үед.талбаруудньэлектронхилийн
хэмжээг, цуснысийвэн,түүнийдамжуулах иончлолынзэрэгньихээхэннэмэгдэж, нэмэгдүүлэх
болно. Туршилтаар M. энэ төрлийнсудалгаашинжилгээ, хөгжлийнявуулах температурнь2000 К
2572-23.jpg нь M. плазмындамжуулах шаардлагатайажлыг олжавах боломжийгхаруулсан
Шингэнметалл юм. M., асуудлыг металл уурынөргөжүүлэх зардлаар хийжөндөрхурдтай
ажиллаж дунд,хурдац нь,тэд magnetohydrodynamics өмнөбуюу дугуйнхоёрүе шатурсгал осол
шингэнүе шат тусгаарлах замаар хажуу төрлийнтөхөөрөмжшингэнүе шат, уурдараагийн
конденсацихурдасгана. Эдгээр үйл явц нь Цахилгаануурөргөжүүлэх ньүрдүн багатай хувиргах үр
ашгийг тодорхойлох хурдасгах төхөөрөмж~10% их хэмжээнийэрчимхүчсарних үрдагалдаж
байна. эрчимхүч.

25. Ext.харьцангуйүр ашиг M. таамаглалынхүчнийцахилгаанэрчимхүчнийхарьцаа юм. элсэлтийнде
гаралтынтөхөөрөмжийнижил даралтынзөрүүндээрэнергийналдагдалдямар ч хөрвүүлэгч.Ер
нь, дотуур.харьцангуйүрашиг нь бага зэрэгдоогуур цахилгаан юм. үр ашгийг дээшлүүлэх. Том
галлах хувь~ 0.7-тай хилийнплазмынmagnetohydrodynamics энэ параметрньхамгийноновчтой
үнэ цэнэ;Энэ нь термодинамик эрчимхүчнийзардлыгтодорхойлжбайна. шингэнажлын шахах
цикл.
Coeff.M. эрчим хүчнийхувиргах үйлдвэрлэсэнElectricэнэ харьцаагg.-.плазмын
magnetohydrodynamics буюу energetich шингэнметалл хосажиллажбуйшингэнийтуугаад хүч
эрчимхүч. zhidkometalich тоногтөхөөрөмжүүд. M.Энэхүүүрдүн нь, зураг плазмынэс, бие даасан
energetich 0.1байхаартооцоолсонбайна. MHD суурилуулалт томM.0.25 нэгтгэсэнбайна.
teploelektrich.станц, 0.1 - шингэн металл юм.
Зураг төсөл, M. суваг урсгалынзохион байгуулалт мгшинж чанар, ялангуяа цуснысийвэн ихээхэн
нөлөөүзүүлдэг. Тухайлбал,нимгэнуртхугацааныэлектродынзүсэлт болон,interelectrodeтанхим
задаргаа нь хурцүрдүнтэйдамжуулах нь бууруулах,улмаархүчшалтгаан,учирньхэзээ Урт
хугацаанытэнгэрулмаасцахилгаантусгаарлага согогийнурсгал огцом дамжуулах nonuniformity
үедүүссэн өнөөгийнlobbies ньхангалттайбишюм. Bas. M. ханан дээр хөгжижхилийн
давхаргуудыггаргах, урсгалыг тоормосныХүнддор нь "отряд"хандлагатайбайх нь нэгэнтөрлийн
бус байдал.Дамжуулах юм. M., одоогийн агшилт явагддаг электродойролцооххилийндавхарга
"хүйтэн"хэсэгт энэ аргадагалдаж байна. сургуульзавсардсан болонэлектродыннэмэгдсэннуман
эвдрэл явагдаж байна. Хананд дулаан алдагдлыгбагасгах замаар AM үрашгийг дээшлүүлэх,
"халуун"керамикаар судалгаа,хөгжлийгхийх электродуудындээрнумүүсэх үзэгдлийгарилгах.
хэмнэл,Рой~ 2000 K. хана
Механикөндөр бүтцийнэлемент ачих, түүнчлэнханандхөргөх боломжийгхөдөлжM.,ажлын
шингэнийгхалаалтынтөхөөрөмжүүд(тогтмол хушууньнөхөнтөлжих дулаансолилцуур төрлийн
шатаах камер) -ийнбайхгүйөндөр energetich цикл ньMS ашиглах боломжолгодог. өндөр үр
ашигтай эрчимхүчнийхувиргалтыгтогтоожээ. Гэвчбуурч, хэмнэл,хилийнбүхийплазмын
magnetohydrodynamics үрашигнь огцом буурсантэд нэгтгэсэннэгхэсэгболох өндөртүвшний
хоёртынмөчлөгболгонашиглажбайна. нь (Add-дуламжлал. уурынцахилгаанстанцзэрэг)
дулааныцахилгаанстанц (ДЦС).
Органикашиглах үндсэн дээр эрчимхүчнийсалбарын хувьд M. хэрэглээ. түлш, хэтийнболонAM
байгаа, плазмыншаталтынбүтээгдэхүүнньхосолсонMHD нээлттэймөчлөгдулааныцахилгаан
станц к-ryhашиглах амьтныг өгдөг.түлшэдийн засаг болонбайгальорчныг нь хэдхэдэншийддэг.
асуудлууд(хөргөх усхэмнэх,хүлэмжийнхийнялгаралтыгбууруулах). Туршилтынажүйлдвэрийн
хөгжил, судалгааныхийн MHD U-25 (Москва) болонMO-10-д хийж байгаа,MO-25 (Kohtla-Jarve,
Est.SSR) тус туснүүрснийдулааны хүчинчадал,150 дээр25 МВт хүртэл.Max. Цахилгааны.Эрчим
хүчнийU-25 20 орчим МВт. ДангаарааMHD байгууламжБогино хугацааныталаарзохиогдсон.
Одоогийнчадавхи нь хэд хэдэн.МВт-ыншаталтынбүтээгдэхүүнийдгаргаж хэдэнарван.

26. давтамжийн өөргазар хөдлөлийгурьдчилантаамаглахадхэрэглэгддэгхатуу түлш.geofizнь
Дэлхийнцарцдасынгүнд шалгаж.Ашигтмалтмалын хайгуул, болонбусад.
M. (дотуур. Буланнь,өөрөөрхэлбэл. E.,ажлыншингэннь дулаангаралтын) хаалттайхүрд,сийвэн
болон(эсвэл) шингэнметалл, energetich ажиллах болно. Өндөртемператур ньцөмийнреактор
бүхийнэгжийг хийнхөргөнө. Цусандахьхаалттайхүрдхурд,хилийнхялбаршуулсанtehnologich
цуврал бууруулах замаар нь nonequilibrium цуснысийвэндээражиллажбайна. Тэднийдизайнтай
холбоотойасуудлуудюм. МөнхөгжингүйMHD байгууламжуламжлалт energetich ньшаталтын
бүтээгдэхүүнийдулааныгашигланмөчлөгийгхаагдсанбайна. түлш.
M. судалгаа,хөгжлийнөргөнЗХУ, АНУ,Япон,Нидерланд,Энэтхэгболонбусад. Орнууддахь
байрлуулсан. АНУ-ыннүүрснийдулааныцахилгаан2572-24.jpg50 МВт-нд туршилтынMHD
суулгалтыгажилладаг.
Асдаг:. Р. Rose,magnetohydrodynamicэрчимхүчхувиргах,транс..Eng, М, 1970 нь;
Magnetohydrodynamicэрчимхүчхувиргах.Гаднамөчлөг.ХамтарсанЗХУ-АНУ-ынхэвлэл, хэвлэл. BJ
Shumyatsky,M. Petrick,M., 1979; Magnetohydrodynamicэрчимхүчхувиргах.Биеийнболон
техникийнасуудал, хэвлэл. VA Kirillina, AESheindlin,M., 1983 VI Kovbasyuk.

27. Нетрадиционные возобновляемые
источники энергии
Магомедов Абук Магомедович
Глава 10. МГД преобразователи
Принцип действия МГД-генератора. Плазменные МГД-
генераторы.
Магнитогидродинамическийгенератор(59) представляетсобойустройство,преобразующее
кинетическуюэнергиюэлектропроводящегопотока,движущегосявпоперечноммагнитномполе,
в электроэнергию.Впотоке индуцируетсяэлектрическоеполе снапряженностьюЕННд

28. - [VB],где V - скорость потока;В - магнитнаяиндукция.
Если канал имеетширинув,то на стенках канала,параллельныхнаправлениюмагнитногополя
(электродных стенках),возникаетэдсЕ=VBe.До тех пор,покаэлектродыне замкнутынанагрузку,
электромагнитные силынапотокне действуют.При замыканиицепи в потоке рабочеготела
(жидкостиили газа) потечеттокI= Е (l-k)/Rr,где Rr - внутреннеесопротивлениегенератора;к= U/E
- коэффициентнагрузки;U - напряжение нанагрузке;
В соответствиис законами электродинамикинаединицудлиныпроводникас токомI,
находящегосяв поперечноммагнитномполе В,действуетсилаF= IB,котораятормозитпотоки
преобразуетегокинетическуюэнергиювэлектрическуюэнергиюпротекающеготока.
ЭлектрическаямощностьN,вырабатываемаявканале генератора,можетбытьопределеналибо
как произведение тормозящейсилынаскоростьпотока
Рабочимтеломв МГД-установках можетбытьэлектропроводныйгаз-плазма,представляющая
собой квазинейтральнуюсовокупностьионов,электронов,нейтральных атомовилимолекул.Газ
превращаетсявплазмупри его ионизации.Если ионизация достигаетсяза счетвысоких
температур,онаназываетсятермической.Термическаяионизацияподчиняетсязакону
действующих масс подобнолюбойхимическойреакции.
Теплотареакцииионизации,выраженнаяв электрон-вольтах,называетсяпотенциаломионизации.
В МГД-установках открытогоцикларабочимтеломявляетсяплазмапродуктовсгорания
органических топлив.Теоретическаятемпературагорениябольшинстваорганических топливв
атмосферномвоздухе не превышает2300К, что явнонедостаточнодля термическойионизации.
Поднять температуругоренияпозволяетпредварительныйподогреввоздухаи обогащения
воздуха кислородом.
Длятого чтобы получитьплазмус электрическойпроводимостьюне ниже 10 См/м,в продукты
сгорания вводят веществас возможно более низкимпотенциаломионизации,такназываемую
ионизирующуюприсадку.Наименьшийпотенциал ионизацииимеетцезий.
Присадка должна быть повозможности дешевой,ибонесмотряна то,что в схемах МГД-установок
открытогоциклаее извлекаютиз продуктовсгорания,регенируютивновьпускаютв дело,
некоторое количествоее неминуемотеряется.Токоличествоприсадки,которое все же
выбрасываетсяс дымовым газом, не должно оказыватьвредноговоздействия на окружающую
среду.Присадка не должна воздействоватьна элементыконструкцииМГД-установки,онадолжна

29. бытьтехнологичной-вводивывод ее - достаточнопростыми.
Исходяиз приведенных причиндляМГД-установокоткрытогоциклачаще всегов качестве
присадки применяютсясоединениякалия;КгСОз,КОН.
Электрическаяпроводимостьплазмыопределяетсяконцентрациейэлектроновиих рассеяниемна
частицах,составляющих.плазму
Сэргээгдэх эрчимхүчнийэх үүсвэр
Магомедов Abuk Magomedovich
Бүлэг10. MHD хувиргагч
MHD генератор үйл ажиллагаанызарчим.PlasmaMHD генератор.
MHD үүсгүүр(59) цахилгаанэрчимхүчболгоннь хөндлөнсоронзонталбайд нүүжцахилгаан
дамжуулагчурсгалынкинетикэнергийгхувиргадагтөхөөрөмжюм. Цахилгааноронньхүчээр
улмаас урсгал дахь ENNd
- [VB],хаана, V - урсгалынхэмжээ;B- соронзониндукц.
Суваг нь өргөнбайдаг бол сувгийн ханасоронзон орон(электродхана) чиглэлийнзэрэгцээгээр
VBe = БОМХ И тохиолддог. Электродуудачаалал богинобишюм хүртэл,цахилгаансоронзон хүчнь
утсан дээражиллажбайна. Ажлыншингэн(шингэнболонхийн) урсгал гинжин хаах нь одоогийн I =
E (Лук) / Rr, урсгалынхаана Rr - генераторындотоодэсэргүүцэл;а= U / E - ачааллынхүчинзүйл; U -
ачаалалдхүчдэл;
ХөндлөнсоронзонорныБ-д байрлах одоогийнI нь гүйдэл дамжуулах нэгжуртад ноогдох
Электродинамик хуультогтоомж,урсгалыгудаашруулж,цахилгаанэрчимхүчнийурсажгүйдэл
болгонкинетикэнергийгхувиргадагямар хүчинF = IB дагуу байна.