Генерација на МХД или генерација на енергија преку магнетно-хидродинамички процеси
Процесот на генерирање енергија преку MHD или, како е познат и како магнетно-хидродинамско генерирање на електрична енергија, е систем за директна конверзија на енергија кој преобразува топлинска енергија веднаш во електрична, без потреба од промена на енергијата во механички облик, како што е случајот со сите други системи за производство на електрична енергија. Затоа, во овој процес, може да се постигне значителна економија на гориво поради отстранувањето на процесот на производство на механичка енергија и повторната ја нејзината конверзија во електрична.
Историја на MHD генерирање
Концептот на производство на енергија преку MHD беше воведен за првпат од страна на Михаел Фарадеј во 1832 година во неговата Бекеријанска лекција пред Кралското друштво. Тој всушност извршил експеримент на мостот Ватерлоо во Велика Британија за мерење на струјата, резултирајќи од протокот на реката Темза во магнетно поле на Земјата.
Овој експеримент во некој аспект дефинирал основниот концепт зад MHD генерирање. Во текот на годините, били изведени многу истражувачки работи на оваа тема, и подоцна, на 13 август 1940 година, овој концепт на магнетно-хидродинамско генерирање на енергија беше прифатен како најшироко користен процес за конверзија на топлинска енергија веднаш во електрична, без потреба од механичен меѓуспособ.
Принцип на MHD генерирање
Принципот на генерирање на енергија преку MHD е многу прост и базиран е на Фарадеевиот закон за електромагнетна индукција, кој вели дека кога проводник и магнетно поле се движеат едни спроти други, тогаш во проводникот се индуцира напон, што доведува до проток на струја помеѓу терминалите.
Како што името подразбира, магнетно-хидродинамскиот генератор, прикажан на следната слика, се занимава со протокот на еден проводлив флуид во присуство на магнетно и електрично поле. Во конвенционален генератор или алтернатор, проводникот се состои од медени витки или стрипи, додека во MHD генератор горејонизиран гас или проводлив флуид заменува тврдите проводници.
Под притисок, електрично проводлив флуид протече низ трансверзално магнетно поле во канал или дук. Пар електроди се наоѓаат на стените на каналот под прав агол на магнетното поле и поврзани со надворешен циклус за доставување на енергија на опрема поврзана со него. Електродите во MHD генератор имаат иста функција како и ѕетвите во конвенционален DC генератор. MHD генераторот развива DC енергија, а конверзијата во AC се извршува со помош на инвертор.
Енергијата генерирана по единица должина од MHD генераторот приближно се дава со,
Каде што, u е брзината на флуидот, B е магнетната флукс густина, σ е електричната проводливост на проводлив флуид, а P е густината на флуидот.
Од горенаведената равенка, е видно дека за повисока густина на енергија во MHD генератор, треба да има силно магнетно поле од 4-5 тесла и висока брзина на проток на проводлив флуид, освен тоа адекватна проводливост.
MHD цикли и работни флуиди
MHD циклите можат да бидат од два типа, имено
Отворен циклус MHD.
Затворен циклус MHD.
Детален приказ на типовите на MHD цикли и користените работни флуиди се даваат подолу.
Отворен циклус MHD систем
Во отворениот циклус MHD систем, атмосферски воздух на висока температура и притисок минува низ силно магнетно поле. Секој се обработува и се согорнува во комбусторот на висока температура околу 2700oC и притисок околу 12 ATP со претходно загреан воздух од плазмата. Потоа, се инжектира материјал за сејмане, како поташни карбонат, во плазмата за да се зголеми електричната проводливост. Резултантната мешавина со електрична проводливост околу 10 Сијеменси/м се расширува низ насочник, така што се добива висока брзина, а потоа минува низ магнетното поле на MHD генераторот. Во текот на расширението на гасот при висока температура, позитивните и негативните јони се движат кон електродите, што резултира со формирање на електрична струја. Гасот потоа се исцедува низ генераторот. Бидејќи истиот воздух не може да се повторно користи, тоа формира отворен циклус, затоа и се нарекува отворен циклус MHD.
Затворен циклус MHD систем
Како што името подразбира, работниот флуид во затворениот циклус MHD се циркулира во затворен круг. Затоа, во овој случај се користи инертен гас или течен метал како работен флуид за пренос на топлина. Течниот метал има предноста на висока електрична проводливост, па затоа топлината пренесена од горивото не мора да биде премногу висока. Контристо на отворениот циклус, нема влез и излез за атмосферски воздух. Затоа, процесот е значително поедноставен, бидејќи истиот флуид се циркулира повеќепати за ефективен пренос на топлина.
Прециности на MHD генерирање
Прециностите на MHD генерирање споредено со другите конвенционални методи на генерирање се дадени подолу.
Тука само работниот флуид се циркулира, и нема подвижни механички делови. Ова го намалува механичките губитоци до нула и го прави операцијата повеќе надежна.
Температурата на работниот флуид се одржува од стените на MHD.
Има можност да достигне целосна нивоа на моќ скоро директно.
Цената на MHD генератори е многу пониска од конвенционалните генератори.
MHD има многу висока ефикасност, која е повисока од повеќето други конвенционални или неконвенционални методи на генерирање.
Изјава: Почитувајте оригиналот, добри статии заслужуваат да се споделат, ако има нарушение на авторските права контактирајте за брисање.
