《磁流体发电简述》ppt课件

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1、磁流体发电简述磁流体发电简述前言磁流体发电的历史磁流体发电原理与技术磁流体发电装置系统构成磁流体发电优点磁流体发电的前景展望前言能源问题是21世纪世界面临的重大问题之一。能源的开发利用不仅为人类带来了文明和繁荣，也为人类的生存环境带来了巨大的灾难，所造成的温室效应、酸雨、臭氧层空洞、生态失衡以及核燃料污染等问题严重威胁着人类的生存。因此，为实现可持续发展，开发新的能源种类、研究节能新技术、探讨能源与环境的关系已成为世界瞩目的课题。“物理学——研究物质、能量和它们的相互作用的学科——是一项国际事业，它对人类未来的进步起着关键的作用。超导磁流体推进船有专家预测，21世纪将是一个以磁

2、力（磁能）作为能源代表的时代。高温超导体磁场特性的发现和利用，使梦想中的新能源——受控热核聚变、磁流体发电、太阳能卫星电站——逐步成为现实。利用磁能作为驱动力的超导磁悬浮列车和超导磁动力船已向我们驰来。磁流体发电的历史1832年法拉弟首次提出有关磁流体力学问题。他根据海水切割地球磁场产生电动势的想法，测量泰晤士河泰晤士河两岸间的电位差，希望测出流速，但因河水电阻大、地球磁场弱和测量技术差，未达到目的。1937年哈特曼根据法拉第的想法，对水银在磁场中的流动进行了定量实验，并成功地提出粘性不可压缩磁流体力学流动(即哈特曼流动)的理论计算方法。磁流体发电的历史1940～1948年阿尔

3、文提出带电单粒子在磁场中运动轨道的“引导中心”理论、磁冻结定理、磁流体动力学波(即阿尔文波)和太阳黑子理论，1949年他在《宇宙动力学》一书中集中讨论了他的主要工作，推动了磁流体力学的发展。1950年伦德奎斯特首次探讨了利用磁场来保存等离子体的所谓磁约束问题，即磁流体静力学问题。受控热核反应中的磁约束，就是利用这个原理来约束温度高达一亿度量级的等离子体。磁流体发电的历史然而，磁约束不易稳定，所以研究磁流体力学稳定性成为极重要的问题。1951年，伦德奎斯特给出一个稳定性判据，这个课题的研究至今仍很活跃。美国是世界上研究磁流体发电最早的国家，1959年，美国就研制成功了11.5千瓦

4、磁流体发电的试验装置。60年代中期以后，美国将它应用在军事上，建成了作为激光武器脉冲电源和风洞试验电源用的磁流体发电装置。磁流体发电的历史日本和前苏联都把磁流体发电列入国家重点能源攻关项目，并取得了引人注目的成果。前苏联已将磁流体发电用在地震预报和地质勘探等方面。前苏联在1971年建造了一座磁流体——蒸汽联合循环试验电站，装机容量为7.5万千瓦，其中磁流体电机容量为2.5万千瓦。1986年，前苏联开始兴建世界上第一座50万千瓦的磁流体和蒸汽联合电站，这座电站使用的燃料是天然气，它既可供电，又能供热，与一般的火力发电站相比，它可节省燃料20％。磁流体发电的历史我国于本世纪60年代

5、初期开始研究磁流体发电，先后在北京、上海、南京等地建成了试验基地。根据我国煤炭资源丰富的特点，我国将重点研究燃煤磁流体发电，并将它作为“863”计划中能源领域的两个研究主题之一，争取在短时间内赶上世界先进水平。作为一种高技术，磁流体发电推动着工程电磁流体力学这门新兴学科和高温燃烧、氧化剂预热、高温材料、超导磁体、大功率变流技术、高温诊断和降低工业动力装置有害排放物的先进方法等一系列新技术的发展。这些科学成果和技术成就可以得到其他方面的应用，并有着美好的发展前景。综上所述，从高效率、低污染、高技术的考虑，使得磁流体发电从其原理性实验成功开始，就迅速得到了全世界的重视，许多国家都给

6、予了持续稳定的支持。磁流体发电原理我们知道，在水力发电厂里，是利用水流的力量推动发电机涡轮进行发电；在火力发电厂里，通过燃料燃烧，将锅炉里的水变成水蒸气，再利用水蒸气的力量带动发电机发电。传统的发电机，都是利用线圈相对磁场转动来发电，因为线圈相对磁场运动时，它两侧不断地切割磁力线，线圈中就会产生感应电流。而磁流体发电，则是将带电的流体(离子气体或液体)以极高的速度喷射到磁场中去，利用磁场对带电的流体产生的作用，从而发出电来。磁流体发电原理磁流体发电的研究始于20世纪50年代末，被认为是最现实可行、最有竞争力的直接发电方式。它涉及到磁流体动力学、等离子物理、高温技术及材料、低温超

7、导技术和热物理等领域，是一项大型工程性课题磁流体发电机的基本原理是“霍尔效应”及“磁流体电动力学”。磁流体发电在导电流体中会产生霍耳效应导电气体发电通道电极磁流体发电原理图使高温等离子体（导电流体）以1000ms-1的高速进入发电通道（发电通道上下两面有磁极），由于洛仑兹力作用，结果在发电通道两侧的电极上产生电势差。不断提供高温高速的等离子体，便能在电极上连续输出电能。磁流体发电其原理图如下所示原理：经高温电离了的等离子体气体，高速通过磁场时，在洛伦兹力作于下，正离子会向左面电极偏转，负离子