Инерционный магнитогидродинамический генератор


 


Владельцы патента RU 2529744:

Каменский Владислав Валерьевич (RU)
Соколов Сергей Викторович (RU)

Изобретение относится к электротехнике, к производству электрической энергии на основе магнитогидродинамического эффекта и может быть использовано в устройствах обработки информации или приемо-передающих устройствах, размещаемых на объектах, движущихся с ускорением. Технический результат состоит в обеспечении электрической энергией маломощных устройств, установленных на движущихся объектах путем преобразования кинетической энергии рабочего тела в электрическую энергию. Магнитогидродинамический генератор содержит магнит, расположенный таким образом, что магнитное поле пересекает канал для перемещения рабочего тела. Два электрода расположены вдоль канала. Два вертикальных резервуара подключены с двух разных сторон к каналу. Устройство располагается на объектах, движущихся с ускорением. 1 ил.

 

Изобретение относится к области производства электрической энергии на основе магнитогидродинамического эффекта и может быть использовано в качестве источника питания в устройствах обработки информации или приемо-предающих устройствах, размещаемых на объектах, движущихся с ускорением.

Известны различные магнитогидродинамические генераторы [А.И. Вольдек Индукционные магнитодинамические машины с металлическим жидким металлом. - Л.: Энергия, 1970], содержащие канал, к которому подведено магнитное поле, электроды для снятия электрической энергии. Канал имеет вход, в который подается рабочее тело, и выход, из которого рабочее тело выбрасывается в атмосферу. Рабочее тело может быть жидкой или газообразной электропроводящей средой. Недостатком таких устройств являются потери остаточной кинетической энергии при выбросе отработанного рабочего тела.

Наиболее близким по техническому исполнению к предложенному устройству является магнитогидродинамический генератор, содержащий каналы, катушки полюсной системы, спинки магнитопровода, перегородку, накладки, а также выводные клеммы. [Патент №2456735, Россия, 2012. Магнитогидродинамический генератор / Курбасов А.С.]. Недостатком данного магнитогидродинамического генератора является необходимость постоянной подачи рабочего тела (жидкости или газа).

Заявленное изобретение направлено на решение задачи производства электрической энергии для маломощных устройств, установленных на движущихся объектах путем преобразования кинетической энергии рабочего тела в электрическую энергию.

Поставленные задачи возникают при разработке и создании автономных устройств обработки информации или приемо-предающих устройств.

Заявленное устройство строится на основе магнитогидродинамического генератора, в котором энергия рабочего тела (жидкой или газообразной электропроводящей среды), движущегося в магнитном поле, преобразуется непосредственно в электрическую энергию [Л. Ашкинази МГД-генератор // Квант, 1980, №11, С.2-8].

Сущность изобретения состоит в том, что в него введены два вертикальных резервуара, причем магнит располагается таким образом, что магнитное поле пересекает канал, электроды расположены вдоль канала, резервуары подключены с двух разных сторон к каналу, устройство располагается на объектах, движущихся с ускорением.

Функциональная схема устройства представлена на (фиг.1).

Устройство состоит из магнита 1, канала для перемещения рабочего тела 2, двух электродов 3i, i=1,2, двух резервуаров 4i, i=1,2.

Выходами устройства являются электроды 3i, i=1,2.

С левой стороны к каналу 2 подключен первый резервуар 41, а с правой стороны канала подключен второй резервуар 42.

Магнит 1 создает магнитное поле, перпендикулярное каналу 2, в котором перемещается рабочее тело. Рабочее тело может быть жидкой или газообразной электропроводящей средой.

В исходном положении (при отсутствии ускорения) рабочее тело равномерно распределено по двум резервуарам. Движение рабочего тела отсутствует и соответственно эдс между электродами 31 и 32 будет равна 0.

Устройство работает следующим образом.

При наличии ускорения движущегося объекта в отрицательном направлении) оси ОХ (например, увеличение скорости) рабочее тело под действием силы инерции Fи1 (Fu=-mW, где m - масса рабочего тела, W - проекция кажущегося ускорения на ось ОХ) начнет перемещаться вправо из резервуара 41 через канал 2 в резервуар 42. В результате магнитное поле постоянного магнита 1 будет индицировать в рабочем теле эдс и между электродами 31 и 32 появится напряжение. [Л. Ашкинази МГД-генератор // Квант, 1980, №11, С.2-8]. Величина эдс будет прямо пропорциональна скорости рабочего тела и индукции магнитного поля магнита 1.

После набора движущимся объектом необходимой скорости ускорение становится равным нулю. При отсутствии ускорения рабочее тело под действием силы тяжести FT2 из резервуара 42 через канал 2 начнет перемещаться в резервуар 41 - в результате между электродами 31 и 32 появится напряжение. По истечении времени переходного процесса устройство придет в исходное положение.

При наличии ускорения объекта в положительном направлении оси ОХ (например, снижение скорости) рабочее тело под действием силы инерции Fи3 начнет перемещаться влево из резервуара 42 через канал 2 в резервуар 41. В результате магнитное поле постоянного магнита 1 будет индуцировать в рабочем теле эдс и между электродами 31 и 32 вновь появится напряжение.

После остановки объекта ускорение становится равным нулю. При отсутствии ускорения рабочее тело под действием силы тяжести из резервуара 41 через канал 2 начнет перемещаться в резервуар 42 - в результате между электродами 31 и 32 появится напряжение. По истечении времени переходного процесса устройство придет в исходное положение.

Таким образом, при ускорении или замедлении объекта между электродами 31 и 32 будет возникать напряжение, которое можно использовать для питания маломощных электрических устройств.

Простота данного инерционного магнитогидродинамического генератора, отсутствие необходимости постоянной подачи рабочего тела делают его весьма перспективным при использовании в автономных устройствах обработки информации или приемо-предающих устройствах.

Инерционный магнитогидродинамический генератор, содержащий магнит, канал, два электрода, рабочее тело, отличающийся тем, что в него введены два вертикальных резервуара, причем магнит располагается таким образом, что магнитное поле пересекает канал, электроды расположены вдоль канала, резервуары подключены с двух разных сторон к каналу, устройство располагается на объектах, движущихся с ускорением.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике, к магнитной гидродинамике, к электромагнитным насосам и может быть использовано в металлургии, в ядерной и нетрадиционной энергетике, машиностроении, химической промышленности, а также в космической технике.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для создания систем магнитогидродинамического (МГД) генерирования электроэнергии на основе МГД-генераторов, вырабатывающих электрическую энергию в десятки или сотни кВт.

Относится к области энергетики и может быть использовано в магнитогидродинамических генераторах, преимущественно вырабатывающих электрическую энергию в десятки или сотни кВт.

Изобретение относится к области исследования плазмы. Магнитогидродинамическое моделирующее устройство включает в себя плазменный контейнер, в который помещен первый ионизируемый газ, первый электрический контур, расположенный рядом с плазменным контейнером, содержащий промежуток, электрические контакты на первой и второй сторонах промежутка, и первое вещество, имеющее, по меньшей мере, низкую магнитную восприимчивость и высокую проводимость.

Изобретение относится к плазменной энергетике, конкретно к гибридным источникам энергии для получения электричества, горячего воздуха, горячей воды и горячего водяного пара в интересах коммунального хозяйства, товариществ собственников жилья (ТСЖ), садовых кооперативов, отдельных коттеджей и/или промышленных производств.

Изобретение относится к области энергетики, преимущественно к созданию аварийных энергетических установок большой мощности, работающих на принципе магнитогазодинамического преобразования энергии.

Изобретение относится к электротехнике, к магнитогидродинамическим (МГД) генераторам. .

Изобретение относится к магнитогидродинамическому преобразованию тепловой энергии в электрическую энергию. .

Изобретение относится к электротехнике, к магнитогидродинамическому преобразованию энергии, в частности концентрированного солнечного излучения высокой плотности в электрическую энергию.

Изобретение относится к источникам тепла, а именно к источникам тепла, обеспечивающим нагрев газа для использования его в магнитогидродинамическом генераторе (МГД-генераторе).

Изобретение относится к электротехнике, к возобновляемым источникам электрической энергии. Технический результат состоит в упрощении конструкции и повышении надежности. Устройство содержит эластичный передаточный элемент (1), связанный с преобразователем энергии, подключенным к электрической нагрузке и выполненным в виде МГД генератора (2), состоящего из цилиндра (4) из непроводящего материала с двумя поршнями (5) и (6), один из которых (6), подпружинен пружиной (7). Внутренний объем цилиндра (4) между поршнями (5) и (6) заполнен электропроводной жидкостью, а с торцов (9) и (10) - воздухом. По внутренней поверхности цилиндра (4) размещены противоположно расположенные электроды (11) и (12), связанные с накопителем (14) и далее - с электрической нагрузкой, а на его внешней поверхности установлен магнит (15). Эластичная емкость (1) сообщена каналом (16) с цилиндром (4) со стороны поршня (5). При воздействии внешней силы Q при посредстве заполненной воздухом эластичной емкости (1) усилие передается на поршень (5), который, перемещаясь, оказывает давление на электропроводную жидкость (8), частицы которой начинают двигаться, пересекая силовые линии магнита (15), одновременно оказывая воздействие на подпружиненный поршень (6). В процессе движения жидкости (8) через магнитное поле по ней протекает электрический ток, который, замыкаясь через электроды (11) и (12), поступает в накопитель (14), а от него - к электрической нагрузке. Движение жидкости (8) носит колебательный характер, что позволяет достигать резонансных характеристик системы. 1 ил.

Изобретение относится к области гиперзвуковых летательных аппаратов (ГЛА). Способ управления аэродинамическими характеристиками гиперзвукового летательного аппарата включает установку плоских МГД-генераторов попарно симметрично относительно плоскости симметрии элементов оперения ГЛА, а между ними располагают магнитоэкранирующие пластины, выполненные из ферромагнитного материала с точкой Кюри, превышающей рабочую температуру элементов ГЛА, обеспечивающих устойчивость, управляемость и балансировку. Управляющие команды от бортовой системы управления подают на соленоиды плоских МГД-генераторов, расположенных под той обтекаемой поверхностью элементов оперения ГЛА, на которую производят управляющее усилие. Магнитоэкранирующую пластину изготавливают из кобальта. Изобретение направлено на расширение функциональных возможностей управления ГЛА по каналам тангажа, рыскания и крена. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к средствам питания скважинной аппаратуры. Техническим результатом является повышение надежности и ресурса работы устройства, а также упрощение конструкции и его эксплуатации. Предложен турбогенератор, содержащий внутренний статор с обмоткой и внешний ротор с корпусом и рабочими лопатками турбины, установленный на подшипниках скольжения. При этом внутренние и внешние рабочие поверхности подшипников скольжения выполнены из твердого износостойкого материала с высокой теплопроводностью. Кроме того, турбогенератор содержит герметизирующий элемент, предотвращающий сквозной проток промывочной жидкости через зазор между статором и ротором. При этом герметизирующий элемент может быть выполнен в виде контактного уплотнения, установленного ниже верхнего подшипника. При этом на корпусе ротора выполнен один ряд окон, вход в которые расположен между верхним подшипником и контактным уплотнением на внутренней стороне корпуса ротора, а выход из которых расположен ниже рабочего колеса на внешней стороне ротора. Герметизирующий элемент может быть также выполнен в виде установленной на верхнем торце ротора крышки. 2 ил.
Наверх