这些科学家都进行了大量探索,但不是导电率不足就是时间太短,比如使用高危物品炸药只能达到微秒级,或者加大炸药用量,又或者动用激光这些本来就需要强大电源供电的技术,如何解决这个难题?

  • 中国科学家:突破磁流体发电的瓶颈,把功率增加10倍

科学家都不约而同的想到了用激波风洞来提高等离子体的温度与速度,采用激波管或激波风洞可以将来流温度提升至10000 K以上, 试验时间可达毫秒量级,并且在达到等离子体要求后无需再添加铯等碱金属。

  • Okuno首次在直线型法拉第发电机中采用氦气驱动无种子的高温氩等离子体进行了磁流体发电试验, 获得了几乎无波动的输出功率;
  • Murakami利用激波风洞, 将发电机入口总温从8000 K提高到9000 K, 最大输出功率由9.3 kW升至15.1 kW

这些试验证明了激波管在磁流体发电中的应用潜能,但问题也很明显,磁流体发电的激波管试验工作均在轻气体驱动的激波管上开展,受其驱动能力影响,,产生的气体工质导电性受到限制。

如何突破这个难题?

激波管的驱动方式有轻气体驱动、燃烧驱动和自由活塞驱动等,爆轰驱动是激波管驱动的一种特殊形态,其能产生极大的输出功率,能量释放率可轻松达到普通燃烧的万倍以上,如果以爆轰驱动激波管作为磁流体发电机的能量源,可以产生导电气体更优良的等离子体,同时还获得极大的速度。

而我国正是风洞大国与强国,其中爆轰驱动的风洞技术更是全球顶尖。2021年5月31日,《南华早报》报道了中国30马赫的爆轰驱动JF-22风洞,其产生的功率是胡佛水坝的7倍,仅仅略小于三峡大坝。据中国科学院力学研究所的韩贵来博士称,这个风洞大约领先西方20~30年。