在磁流体发电机中,磁场还是原来的磁场,可以用永磁体产生,也可以用脉冲电源供电,甚至可以用发电机本身发电的电源自激,但运动的导体却不是一般意义上的金属体了,而是高温等离子体,上过中学的朋友都知道,等离子体是物质固液气外的第四种状态,它是导电的。

让高温的等离子体以极高的速度通过高强度磁场,然后在磁力线的垂直方向拾取出导电的等离子体切割磁力线产生的电流,这基本就是磁流体发电的原理。

  • 磁流体发电:如何提高效率与功率

发电机提高效率与功率的方式大家都明白,加大磁场,减少间隙漏磁损失、用电阻更小的导体甚至超导体,同时增加导体或者磁场运动速度。在磁流体发电机中,也是几个套路,比如加大磁场强度,增加等离子体速度,增加等离子体的导电率等;

如何更容易达到等离子态?如何增加导电率

物质等离子体化是比较容易的,只要将物质加热到等离子化的高温即可,但温度太高不仅要消耗大量能量,而且会让设备耐高温性能增加,因此必须要找到一种比较低的温度下达到等离子态的方法:

  • 早期西屋公司的工程师用汽油与纯氧燃烧来产生高温等离子体,在1.4T的磁场下获得了10.4KW的功率;
  • 后来MHD研究公司的专家用炸药爆炸并加入硝酸铯增加电离性能,制成了一台爆炸磁流体发电机,效率达到了1.6%。
  • 再后来IWATA的工程师用激光加热氩气进行磁流体发电实验,结果发现效果显著;
  • 我国科学家李益文以航空煤油作为磁流体发电工质,欧东斌利用电弧加热氩气获得等离子体,并注入铯提高导电率等等