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,

Scania G420
Как известно, автомобильная техника применяется практически везде. И в списке специальной техники отнюдь не последнее место занимают тягачи. Эти мощные "создания" способны совершать такое, что не под

Usapaydayloans info
А ведь вопрос и в самом деле весьма интересный! Что-то в нем есть. И, раз уж меня об этом спрашивают (пусть даже таким оригинальным способом), нужно отвечать! Прежде всего: люди, которые задают подобные

El752 exide
Эксплуатация современной техники предполагает обязательное использование аккумуляторных батарей, которые широко представлены на современном рынке. Это устройство обеспечивает автономность работы транспортных

Купить маску Хамелеон в Киеве
Сегодня мы изучаем рассказ А. П. Чехова « Хамелеон» . Хамелеон Через базарную площадь идет полицейский надзиратель Очумелов в новой шинели и с узелком в руке. За ним шагает рыжий городовой

Работа в израиле хайфа
Для взрослых, повидавших жизнь, как говорится, бывалых людей, совершенно очевидно что, подавляющее большинство наших современников работать не любят и не хотят. Они предпочитают ей развлечения и комфортный

Заказ такси в Киеве от 30 грн
Такси в наше время, благодаря стремительному росту благосостояния населения и возрастающим потребностям перестало быть роскошью и сегодня практически каждый киевлянин или гость столицы может позволить

Услуги электрика цена
Грамотно налаженное электроснабжение позволяет пользоваться возможность не просто повысить качество жизни, но и в значительной степени сократить расходы на потребляемые ресурсы. Так. например, квалифицированные

Социально значимый проект
Многие из нас хотели бы найти современную и очень интересную площадку для своего развития. Но в наше время, бывает очень часто так, что у нас просто нет на это времени, но при этом всем мы все без исключения

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