MHD jenerasyonu veya diğer adıyla manyetohidrodinamik enerji üretimi, tüm diğer enerji üretim tesislerinde olduğu gibi mekanik enerji dönüşümü olmadan ısı enerjisini doğrudan elektrik enerjisine dönüştüren bir doğrudan enerji dönüştürme sistemidir. Bu nedenle, bu süreçte, mekanik enerji üretilmesi ve ardından yeniden elektrik enerjisine dönüştürülmesi arasındaki bağlantı sürecinin ortadan kaldırılması sayesinde önemli miktarda yakıt tasarrufu sağlanabilir.
MHD enerji üretimi kavramı, Michael Faraday tarafından 1832 yılında Kraliyet Cemiyetine yaptığı Bakerian konuşmasında ilk kez tanıtılmıştır. Aslında, Thames Nehri'nin akışından Dünya'nın manyetik alanında akım ölçmek için Büyük Britanya'daki Waterloo Köprüsünde bir deney gerçekleştirmiştir.
Bu deney, yıllar boyunca MHD jenerasyonun temel kavramını özetlemiş ve bu konuda birçok araştırma yapılmıştır. Daha sonra, 13 Ağustos 1940'ta, manyetohidrodinamik enerji üretimi kavramı, mekanik alt bağlantısız olarak ısı enerjisini doğrudan elektrik enerjisine dönüştürme için en yaygın kabul edilen süreç haline gelmiştir.
MHD enerji üretiminin prensipi oldukça basittir ve Faraday elektromanyetik indüksiyon yasına dayanır. Bu yasa, bir iletken ve bir manyetik alan birbirine göre hareket ederken, iletken içinde gerilim indüklenir ve bu, terminal arasında akım akışına neden olur.
Baskılı, elektriksel olarak iletken bir sıvı, bir kanal veya borusunda transversal bir manyetik alanda akar. Elektrot çifti, manyetik alanla dik açıda bulunan kanal duvarlarında yer alır ve dış bir devre aracılığıyla yüküne güç sağlar. MHD jeneratöründeki elektrotlar, geleneksel DC jeneratörlerdeki fırçalar ile aynı işlevi görür. MHD jeneratörü DC gücü üretir ve AC'ye dönüştürme bir inverter kullanılarak yapılır.
Metre başına MHD jeneratörü tarafından üretilen güç yaklaşık olarak aşağıdaki formülle verilir:
Burada, u sıvının hızı, B manyetik akı yoğunluğu, σ iletken sıvının elektriksel iletkenliği ve P sıvının yoğunluğudur.
Yukarıdaki denklemden anlaşıldığı üzere, MHD jeneratörünün daha yüksek güç yoğunluğu için güçlü bir manyetik alan (4-5 tesla) ve yüksek akış hızı yanı sıra yeterli iletkenlik gereklidir.
MHD döngüleri iki tip olabilir:
Açık Döngü MHD.
Kapalı Döngü MHD.
MHD döngü türlerinin ve kullanılan çalışma sıvılarının ayrıntılı açıklaması aşağıdadır.
Açık döngü MHD sisteminde, çok yüksek sıcaklık ve basınçta atmosferik hava güçlü bir manyetik alana geçirilir. Kömür, plazma ile ön ısıtılmış havayla birlikte yaklaşık 2700°C sıcaklık ve 12 ATP basınçta yanıcı kompartmanda işlenir ve yanır. Sonrasında, potasyum karbonat gibi bir tohum malzemesi, plazmanın elektriksel iletkenliğini artırmak için plazma içine enjekte edilir. Elde edilen karışım, yaklaşık 10 Siemens/m elektriksel iletkenliğine sahip olup, bir nozuldan genişletilerek yüksek bir hız kazanır ve MHD jeneratörün manyetik alanında geçirilir. Gazın genişlemesi sırasında, pozitif ve negatif iyonlar elektrotlara doğru hareket ederek bir elektrik akımı oluştururlar. Gaz, jeneratörden atılır. Aynı havanın tekrar kullanılması mümkün olmadığından, bu açık bir döngüdür ve bu yüzden açık döngü MHD olarak adlandırılır.
İsminden de anlaşılacağı gibi, kapalı döngü MHD'de çalışma sıvısı kapalı bir döngüde dolaştırılır. Bu nedenle, bu durumda, ısıyı aktaran pasif gaz veya sıvı metal kullanılır. Sıvı metal genellikle yüksek elektriksel iletkenliğe sahip olduğundan, yanıcı malzemenin sağladığı ısı çok yüksek olmak zorunda değildir. Açık döngü sistemin aksine, atmosferik hava için giriş ve çıkış yoktur. Bu nedenle, aynı sıvının sürekli olarak etkili ısı transferi için dolaştırılmasıyla işlem büyük ölçüde basitleştirilir.
MHD jenerasyonun diğer geleneksel yöntemler üzerindeki avantajları aşağıda verilmiştir.
Burada sadece çalışma sıvısı dolaştırılır ve herhangi bir hareketli mekanik parça yoktur. Bu, mekanik kayıpları sıfırlar ve işlemi daha güvenilir hale getirir.
Çalışma sıvısının sıcaklığı, MHD duvarları tarafından korunur.
Neredeyse doğrudan tam güç seviyesine ulaşma yeteneği vardır.
MHD jeneratörlerin fiyatı, geleneksel jeneratörlerden çok daha düşüktür.
MHD, çoğu geleneksel veya geleneksel olmayan jenerasyon yönteminden daha yüksek verimlilik sunar.
Açıklama: Orijinali saygı gösterin, iyi makaleler paylaşılabilir, ihlal olması durumunda silme talebinde bulunun.
