Sản sinh điện MHD hoặc Sản sinh điện Hydro Động từ
Sự sinh điện MHD hoặc còn được gọi là sự sinh điện từ thủy động lực học là hệ thống chuyển đổi năng lượng trực tiếp, chuyển đổi năng lượng nhiệt thành năng lượng điện mà không cần bất kỳ quá trình chuyển đổi cơ khí trung gian nào, trái ngược với trường hợp ở tất cả các nhà máy phát điện khác. Do đó, trong quá trình này, có thể tiết kiệm nhiên liệu đáng kể do việc loại bỏ quy trình tạo ra năng lượng cơ khí và sau đó chuyển đổi nó thành năng lượng điện.
Lịch sử của Sinh điện MHD
Khái niệm về sự sinh điện MHD được giới thiệu lần đầu tiên bởi Michael Faraday vào năm 1832 trong bài giảng Bakerian cho Hội Hoàng gia. Ông thực sự đã tiến hành một thí nghiệm tại Cầu Waterloo ở Anh để đo dòng điện từ dòng chảy của sông Thames trong trường từ của Trái đất.
Thí nghiệm này theo cách nào đó đã phác thảo khái niệm cơ bản đằng sau sự sinh điện MHD. Sau đó, nhiều nghiên cứu đã được tiến hành trên chủ đề này, và sau cùng vào ngày 13 tháng 8 năm 1940, khái niệm về sự sinh điện từ thủy động lực học đã được chấp nhận rộng rãi như là quá trình chuyển đổi năng lượng nhiệt trực tiếp thành năng lượng điện mà không cần liên kết cơ khí.
Nguyên lý của Sinh điện MHD
Nguyên lý của sự sinh điện MHD rất đơn giản và dựa trên định luật cảm ứng điện từ Faraday, định luật này nêu rằng khi một dẫn thể và một trường từ di chuyển tương đối so với nhau, thì hiệu điện thế được cảm ứng trong dẫn thể, dẫn đến dòng điện qua các đầu cực.
Như tên gọi, máy phát điện từ thủy động lực học được mô tả trong hình dưới đây, liên quan đến dòng chảy của chất lỏng dẫn điện trong sự hiện diện của trường từ và điện. Trong máy phát điện thông thường hoặc động cơ điện xoay chiều, dẫn thể bao gồm các cuộn dây đồng hoặc dải đồng, trong khi đó, trong máy phát điện MHD, khí ion hóa nóng hoặc chất lỏng dẫn điện thay thế cho dẫn thể rắn.
Chất lỏng dẫn điện được nén chảy qua trường từ ngang trong một kênh hoặc ống. Một cặp điện cực được đặt trên tường kênh vuông góc với trường từ và được kết nối thông qua mạch ngoại vi để cung cấp điện cho tải được kết nối với nó. Điện cực trong máy phát điện MHD thực hiện chức năng giống như chổi than trong máy phát điện DC thông thường. Máy phát điện MHD phát điện DC và chuyển đổi sang AC bằng cách sử dụng bộ biến tần.
Công suất phát điện mỗi đơn vị chiều dài của máy phát điện MHD được tính gần đúng bởi,
Trong đó, u là vận tốc của chất lỏng, B là mật độ dòng từ, σ là độ dẫn điện của chất lỏng dẫn điện và P là mật độ của chất lỏng.
Từ phương trình trên, rõ ràng rằng để có mật độ công suất cao hơn của máy phát điện MHD, phải có trường từ mạnh khoảng 4-5 tesla và vận tốc dòng chảy của chất lỏng dẫn điện cao cùng với độ dẫn điện đủ.
Một số chu kỳ MHD và chất làm việc
Các chu kỳ MHD có thể là hai loại, cụ thể là
Chu kỳ MHD mở.
Chu kỳ MHD kín.
Chi tiết về các loại chu kỳ MHD và chất làm việc được sử dụng được mô tả dưới đây.
Hệ thống MHD Mở
Trong hệ thống MHD mở, không khí khí quyển ở nhiệt độ và áp suất rất cao được đưa qua trường từ mạnh. Than được xử lý và đốt cháy trong buồng đốt ở nhiệt độ khoảng 2700oC và áp suất khoảng 12 ATP với không khí đã được làm nóng từ plasma. Sau đó, một chất hạt như cacbonat kali được tiêm vào plasma để tăng độ dẫn điện. Hỗn hợp kết quả có độ dẫn điện khoảng 10 Siemens/m được mở rộng qua vòi phun, để có vận tốc cao và sau đó được đưa qua trường từ của máy phát điện MHD. Trong quá trình mở rộng khí ở nhiệt độ cao, các ion dương và âm di chuyển đến các điện cực và do đó tạo thành dòng điện. Khí sau đó được xả ra khỏi máy phát điện. Vì không khí không thể tái sử dụng nên nó tạo thành chu kỳ mở và do đó được gọi là chu kỳ MHD mở.
Hệ thống MHD Kín
Như tên gọi, chất làm việc trong hệ thống MHD kín được tuần hoàn trong một vòng kín. Do đó, trong trường hợp này, khí trơ hoặc kim loại lỏng được sử dụng làm chất làm việc để truyền nhiệt. Kim loại lỏng có lợi thế là độ dẫn điện cao, do đó nhiệt cung cấp bởi vật liệu đốt không cần quá cao. Ngược lại với hệ thống mở, không có cửa vào và cửa ra cho không khí khí quyển. Do đó, quá trình được đơn giản hóa đáng kể, vì cùng một chất lỏng được tuần hoàn nhiều lần để truyền nhiệt hiệu quả.
Lợi ích của Sinh điện MHD
Lợi ích của sinh điện MHD so với các phương pháp sinh điện thông thường khác được liệt kê dưới đây.
Ở đây chỉ có chất làm việc được tuần hoàn, không có bộ phận cơ khí di chuyển. Điều này giảm thiểu tổn thất cơ khí xuống mức không có và làm cho hoạt động trở nên đáng tin cậy hơn.
Nhiệt độ của chất làm việc được duy trì bởi các bức tường của MHD.
Nó có khả năng đạt mức công suất tối đa hầu như ngay lập tức.
Giá của máy phát điện MHD thấp hơn nhiều so với máy phát điện thông thường.
MHD có hiệu suất rất cao, cao hơn hầu hết các phương pháp sinh điện thông thường hoặc không thông thường khác.
Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.
