ՄՀԴ գեներացիա կամ Մագնիսային հիդրոդինամիկ էլեկտրաէներգիայի պարագավորում
ՄՀԴ գեներացիան կամ, որը նաև հայտնի է որպես մագնիսային հիդրոդինամիկ էլեկտրաէներգիայի գեներացիա, դա անմիջական էներգիայի փոխակերպման համակարգ է, որը ջերմային էներգիան անմիջականորեն փոխում է էլեկտրական էներգիայի, առանց ներքին մեխանիկական էներգիայի փոխակերպման, ինչպես այդ է բոլոր այլ էլեկտրաէներգիայի սեղմողական կայաններում։ Այսպիսով, այս գործընթացում կարող է հասնվել նշանակալի վառելիքի էկոնոմիայի, քանի որ անհրաժեշտություն չկա մեխանիկական էներգիայի ստեղծման և նորից դրա էլեկտրական էներգիայի փոխակերպման հղումը կրճատել։
ՄՀԴ գեներացիայի պատմություն
ՄՀԴ էլեկտրաէներգիայի գեներացիայի գաղափարը առաջին անգամ ներկայացվել է Միքայել Ֆարադեյի կողմից 1832 թվականին նրա Բեյկերյան դասընթացում Ռոյալ Սոցիետեային։ Նա իրոք կատարել է փորձ Վատերլոու կամուրջում Գրեյթ Բրիտանիայում Տեմզ գետի հոսքի հոսքի չափման համար Երկրի մագնիսական դաշտում։
Այս փորձը ի սովորություն նշանակություն է տվել ՄՀԴ գեներացիայի հիմնական գաղափարին։ Այդ տարիների ընթացքում այս թեմայով կատարվել են մի շարք հետազոտություններ, և ավելի ուշ, 1940 թվականի օգոստոսի 13-ին, մագնիսային հիդրոդինամիկ էլեկտրաէներգիայի գեներացիայի գաղափարը ընդունվել է որպես ամենալայնորեն ընդունված գործընթաց ջերմային էներգիայի անմիջական փոխակերպման էլեկտրական էներգիայի առանց մեխանիկական ենթահղումի։
ՄՀԴ գեներացիայի սկզբունք
ՄՀԴ էլեկտրաէներգիայի գեներացիայի սկզբունքը շատ պարզ է և հիմնված է Ֆարադեյի էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի օրենքի վրա, որը նշում է, որ երբ հոսանքահաղորդիչը և մագնիսական դաշտը շարժվում են իրար նկատմամբ, ապա հոսանքահաղորդիչում ինդուկտացվում է լարում, որը հանգեցնում է հոսանքի հոսքի համար ծայրակետերով։ Անվան հետ համաձայն, նկարում ցուցադրված մագնիսային հիդրոդինամիկ գեներատորը կապված է հոսանքահաղորդիչ հեղուկի հոսքի հետ մագնիսական և էլեկտրական դաշտերի առկայությամբ։ Սովորական գեներատորներում կամ ալտերնատորներում հոսանքահաղորդիչները կազմված են բրոնզայի պարաններից կամ շարաններից, իսկ ՄՀԴ գեներատորում հոտ իոնացված գազը կամ հոսանքահաղորդիչ հեղուկը փոխարինում է պինդ հոսանքահաղորդիչը։
Ընդամենը էլեկտրական հոսանքահաղորդիչ հեղուկը հոսում է կանալում կամ դարպասում մագնիսական դաշտի հակառակ ուղղությամբ։ Կանալի վերջներում գտնվում են էլեկտրոդներ, որոնք համակցված են մագնիսական դաշտի ուղղահայաց հարթության և կապված են արտաքին շղթայի հետ էլեկտրաէներգիայի հաղորդման համար կապված լոդին։ ՄՀԴ գեներատորում էլեկտրոդները կատարում են նույն ֆունկցիան, ինչպես սովորական ԴՍ գեներատորների փուշերը։ ՄՀԴ գեներատորը գեներացնում է ԴՍ էլեկտրաէներգիա, որը փոխվում է ԱՍ էլեկտրաէներգիա ինվերտորի օգնությամբ։
ՄՀԴ գեներատորը գեներացնող էլեկտրաէներգիան միավոր երկարությամբ մոտավորապես տրվում է հետևյալ բանաձևով,
Որտեղ, u է հեղուկի արագությունը, B է մագնիսական հոսքի խտությունը, σ է հոսանքահաղորդիչ հեղուկի էլեկտրական հոսակայությունը և P է հեղուկի խտությունը։
Բանաձևից հետևում է, որ ՄՀԴ գեներատորի բարձր էներգիայի խտության համար պետք է լինի 4-5 տեսլայի ուժեղ մագնիսական դաշտ և հոսանքահաղորդիչ հեղուկի բարձր հոսքի արագություն համար բավարար էլեկտրական հոսակայությունը պահպանելու համար։
ՄՀԴ ցիկլները և աշխատող հեղուկները
ՄՀԴ ցիկլները կարող են լինել երկու տեսակի՝
Բաց ցիկլ ՄՀԴ։
Փակ ցիկլ ՄՀԴ։
ՄՀԴ ցիկլների տեսակների և օգտագործվող աշխատող հեղուկների մանրամասն նկարագրությունը տրված է ներքևում։
Բաց ցիկլ ՄՀԴ համակարգ
Բաց ցիկլ ՄՀԴ համակարգում ատմոսֆերայի օդը շատ բարձր ջերմաստիճանով և սեղմումով անցնում է ուժեղ մագնիսական դաշտով։ Անագը առաջին պրոցեսավորվում է և այցելում կոմբուստորում շատ բարձր ջերմաստիճանով (մոտ 2700°C) և սեղմումով (մոտ 12 ատմ) նախատեսված օդով պլազմայից։ Ապա որպես սեյդինգ նյութ օգտագործվում է պոտասայի կարբոնատ, որը ներկայացնում է էլեկտրական հոսակայությունը մեծացնելու համար։ Արդյունքում ստացված խառնուրդը, որի էլեկտրական հոսակայությունը մոտ 10 Սիմենս/մ է, ընդլայնվում է նոզլի միջոցով և անցնում է ՄՀԴ գեներատորի մագնիսական դաշտով։ Գազի ընդլայնման ընթացքում դրական և բացասական իոնները շարժվում են էլեկտրոդների դեպի և այդպիսով կազմում է էլեկտրական հոսանք։ Գազը ապա հանում է գեներատորից։ Քանի որ նույն օդը չի կարող օգտագործվել նորից, այնպես որ այն ձևավորում է բաց ցիկլ և այդ պատճառով անվանվում է բաց ցիկլ ՄՀԴ։
Փակ ցիկլ ՄՀԴ համակարգ
Ինչպես անվանումը ցույց է տալիս, փակ ցիկլ ՄՀԴ-ում աշխատող հեղուկը շրջանառվում է փակ ցիկլով։ Այսպիսով, այս դեպքում որպես աշխատող հեղուկ օգտագործվում է ներդամ գազ կամ լիկ մետաղ ջերմության փոխանցման համար։ Լիկ մետաղը ներկայացնում է բարձր էլեկտրական հոսակայություն, որը նշանակում է, որ կոմբուստոր նյութի կողմից տրամադրվող ջերմությունը չէ ոչ առանց շատ բարձր լինելու։ Բաց ցիկլի հակառակը ատմոսֆերայի օդի ներմուծման և դուրս բերման համար չկա ոչ մի մուտք և դուրս ելք։ Այսպիսով, գործընթացը զգալի չափով պարզեցվում է, քանի որ նույն հեղուկը շրջանառվում է անընդհատ աշխատանքի համար արդյունավետ ջերմության փոխանցման համար։
