Навигация по сайту

Популярные статьи

Увлекательный поход по Крыму

Мы предлагаем вам увлекательный поход по живописным местам горного Крыма, полюбоваться красотами каньонов и горных водопадов, послушать журчание горных рек и пение птиц, насладиться экзотическими пейзажами

Отдых в Карпатах

Активный отдых - это очень важная часть жизни абсолютно любого человека, который способен обогащать и закалять человека как напрямую физически, улучшая форму, так и духовно, психологически, морально,

Сексуальные фото девушек
Казалось бы, какая разница, как именно вы кушаете, главное, что при этом употреблять в пищу. Но последние исследования ученых говорят о том, что те, кто умеет красиво кушать, насыщаются примерно в полтора

Проект B2B
Сеть трубопровода, которая транспортирует воду под определенным давлением, состоит из соединений отдельных участков металлических труб. Водопровод на всем своем протяжении, особенно в местах соединения

MUTLU SFB 6ст-55
Бортовая сеть современного автомобиля, транспортного средства другого типа или спецтехники в состоянии работать автономно благодаря такому удивительному устройству, как аккумуляторная батарея. Естественно,

Необходима тематическая статья о спорте
заниматься спортом – это еще полдела. Нужно, чтобы это занятие приносило ощутимую и реальную пользу, повышая, как уровень физического здоровья, так и материального благосостояния, что не менее важно в

Купить искусственные цветы оптом
Природный камень – мрамор, гранит, травертин, кварцит – с давних времен широко используется в строительстве и отделке помещений. Также натуральный камень издавна применяют для создания самых разных предметов

Устного перевода
  Речевое общение может осуществляться и между коммуникантами, говорящими на разных языках. В этом случае будет иметь место межъязыковая (двуязычная) коммуникация. Поскольку Рецептор не в состоянии

Последовательный перевод
Используя Html редактор, хоть визуальный хоть нет, нам всегда необходимо находиться в сети. А использование другой специализированной программы позволит нам, когда к нам пришла муза, писать текст вдалеке

Товары творчество
У К. И. Чуковского есть формула: «Игра – творчество – развитие». Ключевым в этой фразе является творчество, как интегральное свойство личности, которое проявляет человек по отношению к миру и самому себе.

Электричество без машин или МГД-генератор

Опубликовано: 06.11.2018

видео Электричество без машин или МГД-генератор

Капельный генератор Кельвина

Оказывается, для выработок электроэнергии совсем не обязательны электромашины. И, как почти всегда в электротехнике, все начиналось с Фарадея…



В один из дней 1832 г. лондонцы, оказавшиеся на мосту Ватерлоо, были заинтересованы необычным зрелищем. Группа людей, среди которых можно было увидеть знаменитого физика Фарадея, занималась тем, что погружала в воду Темзы два медных листа, подключенных проводами к гальванометру.


Эффект Виганда

Прибор стоял на столике посреди моста, а возле него находился сам ученый, отдававший распоряжения своим помощникам. Фарадей считал, что если воды реки, текущей с запада на восток, пересекают, хотя бы частично, магнитное поле Земли, то они подобны проводникам, пересекающим магнитное поле магнита.


ГЕНЕРАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСТВА ТЕСЛА 1.ELECTRICITY GENERATOR TESLA 1.STROM-GENERATOR VON TESLA 1.

А в этом случае, как доказал сам Фарадей, в проводнике возникает электрический ток. Медные листы, между которыми, как между металлическими берегами, текла вода Темзы, должны были соединить эти водяные проводники с гальванометром, и передать на него возникающий ток.

Однако, увы, опыт не удался. Тем не менее 1832 г., когда Фарадей задумал и обосновал этот опыт, с полным основанием можно считать годом рождения магнитогидродинамического генератора. Название этого генератора состоит из трех слов – магнит, гидро (вода) и динамика (движение) – и означает получение электричества при движении воды в магнитном поле.

Почему же не удался опыт Фарадея? Прежде всего потому, что вода Темзы оказалась не таким уж хорошим проводником электричества. Были, конечно, и другие причины – очень уж мала напряженность магнитного поля Земли.

Но до практического использования магнитогидродинамических (сокращенно – МГД) генераторов было еще далеко.

Правда, в 1907—1910 гг. были выданы первые патенты на использование МГД-генерирования электричества с применением ионизированного газа вместо жидкости. Это большой шаг вперед, ведь ионизированный газ, обычно нагретый до температуры 2 500 – 3 000 °С – широко распространенные продукты сгорания многих топлив. Стало быть, появлялась надежда непосредственного преобразования теплоты сгорания топлива в электричество, без сложных машин со многими движущимися частями. Но дальше патентов дело не пошло – ученые не вполне представляли себе происходящие процессы, да и материалов, способных работать в газовой среде при температуре 2 500 – 3 000 °С, тогда не было.

Но вот в 1944 г. шведский ученый Ганнес Альвен , изучая поведение космической, заполняющей межзвездное пространство плазмы в магнитном поле, вывел основные законы новой науки – магнитной гидродинамики. И космическая наука тотчас же была освоена на Земле и использована для создания работоспособных МГД генераторов.

С первого взгляда эти генераторы устроены достаточно просто. В камере сгорания сжигается топливо, и в сопле, похожем на ракетное, продукты сгорания (газы), расширяясь, увеличивают свою скорость до сверхзвуковой. Это сопло находится между полюсами сильного электромагнита, а внутри сопла, на пути раскаленных газов, установлены электроды (рис. 1).

Рис. 1. Схема МГД генератора: а – общий вид; б – вид по стрелке А

 

Магнитное поле «сортирует» отрицательно заряженные электроны и положительно заряженные ионы газа, направляя их по разным траекториям. Эти потоки заряженных частиц вызывают появление электрических зарядов на соответствующих электродах, а если их соединить, то и электрический ток.

Действительно, в МГД генераторе нет движущихся частей, если, конечно, сам газ не считать частью машины. Но узких мест тоже немало.

Прежде всего газ, нагретый даже до 2 500 °С – это еще низкотемпературная плазма. Он полностью ионизируется при температурах примерно вчетверо больших. Эта плазма проводит ток в миллиарды раз хуже, чем медь, и даже хуже, чем вода в Ла-Манше. Но эта трудность оказалась преодолимой с помощью присадок из щелочных металлов, прежде всего калия. В раскаленный газ вносят немного, около 1 % калия в виде его дешевого соединения – поташа, и в десятки тысяч раз увеличивают электропроводность плазмы.

Далее. Ведь стенки сопла, а главное, электрода, должны длительно работать при 2 500 – 3 000 °С, а электроды, кроме того, еще и хорошо проводить электрический ток. Материалов, способных длительно противостоять таким температурам, да еще в присутствии агрессивных паров калия, пока не создано.

Чем же так привлекательны МГД генераторы, если при их создании идут на заведомые трудности? Оказывается, высоким коэффициентом полезного действия. Повышение КПД тепловых электростанций хотя бы на 1 % – это целое событие. Для более экономичной работы тепловых машин нужно в первую очередь повышать температуру рабочего тела: в современных тепловых электростанциях им является пар. Но она и так уже велика – около 700 °С, и каждый лишний градус дается отчаянным трудом. Еще бы – лопатки и диски паровых турбин, готовых разорваться от собственного вращения, нагревают до 700 °С. От этого их прочность отнюдь не увеличивается. А создание еще более жаропрочных материалов очень и очень сложно. Поэтому максимальный КПД тепловых электростанций сейчас всего 45—47 %. Повышение же температуры рабочего тела (газа) до 2 500 – 3 000 °С обеспечит рост КПД не менее чем на 20 %. Это революция в энергетике! Есть за что бороться, ради чего создавать жаростойкие материалы для стенок сопла и электродов !

Н. Гулиа, Удивительная физика

Читайте также:

Модель МГД-генератора

МГД-генератор своими руками

 

rss