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電機(jī)電動(dòng)勢(shì)推導(dǎo)，磁流體發(fā)電機(jī)高中物理.jpg)
電機(jī)電動(dòng)勢(shì)推導(dǎo)，磁流體發(fā)電機(jī)高中物理.jpg)
當(dāng)導(dǎo)電流體流經(jīng)管道時(shí)，在存在顯著垂直磁場(chǎng)的情況下，流體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓，通過(guò)將電極以90 度角放置在側(cè)面，可以將電壓以電能的形式導(dǎo)出磁場(chǎng)到磁鐵。 MHD 發(fā)電機(jī)與傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)的不同之處在于，它們?cè)谶\(yùn)行時(shí)沒(méi)有移動(dòng)部件（例如，沒(méi)有渦輪機(jī)）來(lái)限制溫度上限。 MHD 發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的熱廢氣可以加熱蒸汽發(fā)電廠的鍋爐，從而提高整體效率。通常，為了使大型發(fā)電站以計(jì)算機(jī)模型的效率運(yùn)行，必須采取措施提高導(dǎo)電材料的電導(dǎo)率。
這種增加可以通過(guò)將氣體加熱至等離子體狀態(tài)或通過(guò)添加其他容易電離的物質(zhì)（例如堿金屬鹽）來(lái)實(shí)現(xiàn)。從歷史上看，典型的解決方案是利用霍爾效應(yīng)來(lái)產(chǎn)生隨流體流動(dòng)的電流。法拉第發(fā)電機(jī)的主要實(shí)際問(wèn)題是流體中的差分電壓和電流通過(guò)管道兩側(cè)的電極短路。 MHD 已被廣泛開(kāi)發(fā)為頂循環(huán)，以提高發(fā)電效率，特別是在燃燒煤炭或天然氣時(shí)。法拉第電流的這些短路在流體中感應(yīng)出強(qiáng)磁場(chǎng)，但在與法拉第電流成直角的圓弦中。
法拉第發(fā)電機(jī)以邁克爾法拉第在泰晤士河中移動(dòng)帶電粒子的實(shí)驗(yàn)命名。 MHD 發(fā)電機(jī)是MHD 加速器的補(bǔ)充，已用于泵送液態(tài)金屬、海水和等離子體。天然磁流體發(fā)生器是等離子體物理研究的一個(gè)活躍領(lǐng)域，并且引起了地球物理學(xué)和天體物理學(xué)界的極大興趣，因?yàn)榈厍蚝吞?yáng)的磁場(chǎng)是由這些天然發(fā)生器產(chǎn)生的。這些問(wèn)題受到三種MHD 發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)之一的影響：法拉第發(fā)電機(jī)、霍爾發(fā)電機(jī)和盤(pán)式發(fā)電機(jī)。
MHD 發(fā)生器通常將導(dǎo)電材料的溫度從等離子體溫度降低至略高于1000 C。實(shí)用的MHD 發(fā)電機(jī)已經(jīng)針對(duì)化石燃料開(kāi)發(fā)出來(lái)，但已被更便宜的聯(lián)合循環(huán)所取代，在聯(lián)合循環(huán)中，燃?xì)廨啓C(jī)或熔融碳酸鹽燃料電池產(chǎn)生的廢氣加熱蒸汽，為蒸汽輪機(jī)提供動(dòng)力。事實(shí)上，在實(shí)施MHD 發(fā)電機(jī)時(shí)必須考慮許多問(wèn)題：發(fā)電機(jī)效率、經(jīng)濟(jì)性和有毒副產(chǎn)品。一個(gè)簡(jiǎn)單的法拉第發(fā)電機(jī)由楔形管或由某種非導(dǎo)電材料制成的管組成。
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