Application: The Magnetohydrodynami

Application: The Magnetohydrodynamic (MHD) DC Generator One method of generating electricity is the magnetohydrodynamic
method. The principle is that of a moving bar in a magnetic field, not unlike that used in Example 10.1.
However, instead of the moving bar, a conducting fluid moves between two conducting electrodes, as shown in Figure 10.31.
Two magnets generate a very high magnetic field in a channel between them, called a magnetohydrodynamic (MHD)
channel. Two conducting electrodes are placed at right angles to the field, insulated from the magnets and each other.
A conducting fluid is now forced through the channel. The magnetic field and velocity product v  B are as shown in the
figure which indicates that the left plate becomes negative whereas the right plate is positive. The conducting fluid can be any
fluid. For example, we may pump seawater through the channel. Most experimental generators use highly ionized exhaust
gases from the burning of fuels. A very simple MHD generator is made of a channel as above, connected to the exhaust of a
jet engine. To increase conductivity of the gases, these are seeded with conducting ions such as alkali metal vapors. In coalfired
MHD generators, potassium carbonate is used as seed to increase conductivity. The most attractive feature of these
generators is the fact that they are stationary and produce DC directly. Most experimental MHD generators have low
efficiency (below 15 %), but because the system can be fully contained and operating in closed circuits, it has considerable
promise, especially for solar power generation. In spite of its simplicity, the engineering challenges of MHD are quite
difficult to handle. One is the need for very large magnetic fields which can only be obtained at superconducting
temperatures. The other is the very high speeds and pressures, as well as temperatures in the channel. See Problem 10.25
for a sample calculation.
10.10 Experiments
Experiment 1 (The Electromagnetic Brake. Demonstrates: Induced Currents Due to Motion, Electromotive Force,
Lenz’s Law, Faraday’s Law of Induction). The principle of the electromagnetic brake can be demonstrated with a strong
magnet and a thick conducting plate. A suitable magnet is a magnet with a small gap between its poles. Two large
loudspeaker magnets placed so that the opposite poles are located on two sides of the gap can be used. Figures 10.32a
and 10.32b show two possible configurations.
The conducting plate can be a simple aluminum plate. It should be at least 5 mm thick (the thicker the better) and 200 mm
wide. A hole is drilled in the plate so that it can be suspended freely. A pencil may be passed through the hole to create a pivot.
Lift the plate and allow it to swing through the gap between the twomagnets. Notice the retarding effect of the magnet. If the
magnet is strong, and the plate thick, the plate should come to an almost complete stop within the gap.Otherwise, itwill oscillate
somewhat and then stop. An alternative is to simply drop the aluminumplate between the poles and observe itsmotion. The same

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

โปรแกรม: วิธี Magnetohydrodynamic (MHD) DC กำเนิดหนึ่งของการสร้างกระแสไฟฟ้าเป็นที่ magnetohydrodynamicวิธีการ หลักการคือที่ของแถบการเคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็ก ไม่แตกต่างจากที่ใช้ในตัวอย่างที่ 10.1อย่างไรก็ตาม แทนแถบย้าย ของเหลวทำย้ายระหว่างสองขั้วไฟฟ้าทำ ดังที่แสดงในรูปที่ 10.31สองแม่เหล็กสร้างสนามแม่เหล็กสูงมากในช่องระหว่างพวกเขา เรียกว่า magnetohydrodynamic (MHD)ช่องทางการ สองขั้วไฟฟ้าที่ทำงานอยู่ที่มุมขวาในฟิลด์ ฉนวนจากแม่เหล็กและอื่น ๆขณะนี้มีการบังคับให้ของเหลวทำผ่านช่องทาง สนามแม่เหล็กและความเร็ว v ผลิตภัณฑ์ B มีดังนี้ตัวเลขซึ่งบ่งชี้ว่า แผ่นซ้ายกลายเป็นลบในขณะที่จานด้านขวาเป็นบวก ของเหลวทำได้อย่างของเหลว ตัวอย่างเช่น เราอาจสูบน้ำทะเลผ่านช่องทาง กำเนิดสุดทดลองใช้ไอเสียแตกตัวเป็นไอออนสูงก๊าซจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิง เครื่องกำเนิดไฟฟ้า MHD ง่ายมากทำจากช่องดังกล่าวข้างต้น เชื่อมต่อกับท่อไอเสียของเครื่องเครื่องยนต์ jet เพิ่มการนำไฟฟ้าของก๊าซ เหล่านี้จะเตรียมพร้อมทำไอออนเช่นไอระเหยของโลหะแอลคาไล ใน coalfiredMHD กำเนิด โพแทสเซียมคาร์บอเนตใช้เป็นเมล็ดพันธุ์เพื่อเพิ่มค่าการนำไฟฟ้า คุณลักษณะน่าสนใจที่สุดของเหล่านี้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าคือ ความจริงที่ว่า พวกเขาอยู่นิ่ง และผลิต DC โดยตรง ทดลองสุด MHD กำเนิดมีมากประสิทธิภาพ (ต่ำกว่า 15%), แต่เนื่อง จากระบบสามารถมีอยู่ครบถ้วน และปฏิบัติการในวงจรปิด มีมากสัญญา โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับพลังงานแสงอาทิตย์ ทั้ง ๆ ที่ มีความเรียบง่าย ความท้าทายทางวิศวกรรมของ MHD จะค่อนข้างยากต่อการจัดการ หนึ่งคือความต้องการเหล็กขนาดใหญ่มากซึ่งสามารถทำได้ที่คลุ่มอุณหภูมิ ความเร็วสูงมาก และแรงกดดัน รวมทั้งอุณหภูมิในช่องอื่น ๆ ได้ ดูปัญหา 10.25สำหรับการคำนวณตัวอย่าง10.10 การทดลองทดลอง 1 (เบรกแม่เหล็กไฟฟ้า อธิบาย: กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำเนื่องจากการเคลื่อนที่ แรงดันไฟฟ้าLenz พร้อมกฎหมาย กฎหมายเหนี่ยวนำของฟาราเดย์) หลักการของเบรกแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถแสดง ด้วยแข็งแกร่งแม่เหล็กและทำจานหนา แม่เหล็กเหมาะเป็นแม่เหล็ก ด้วยช่องว่างขนาดเล็กระหว่างเสา ขนาดใหญ่แม่เหล็กลำโพงที่วางไว้เพื่อให้เสาตรงข้ามอยู่บนทั้งสองด้านของช่องว่างสามารถใช้ ตัวเลข 10.32aและ 10.32b แสดงค่าเป็นไปได้ที่สองแผ่นทำได้จานอลูมิเนียมง่าย มันควรจะอย่างน้อย 5 มิลลิเมตร (ความหนาที่ดีกว่า) และ 200 มม.กว้าง รูที่เจาะในจานเพื่อให้สามารถหยุดได้อย่างอิสระ ดินสออาจผ่านหลุมเพื่อสร้างเป็นสาระสำคัญยกแผ่น และทำให้สามารถสวิงผ่านช่องว่างระหว่างการ twomagnets สังเกตผลชะลอของแม่เหล็ก ถ้าการแม่เหล็กมีความแข็งแรง และแผ่นหนา แผ่นควรมาหยุดสมบูรณ์ภายในช่องว่าง มิฉะนั้น itwill oscillateค่อนข้างแล้ว หยุด ทางเลือกคือแค่ปล่อย aluminumplate ระหว่างเสา และสังเกต itsmotion เหมือนเดิม

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การประยุกต์ใช้: ผู้ Magnetohydrodynamic (MHD) DC Generator วิธีการหนึ่งของการผลิตกระแสไฟฟ้าเป็น magnetohydrodynamic
วิธี หลักการที่เป็นที่ของบาร์เคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็กไม่แตกต่างจากที่ใช้ในตัวอย่าง 10.1.
อย่างไรก็ตามแทนที่จะบาร์เคลื่อนไหวที่เป็นการดำเนินการย้ายของเหลวระหว่างสองขั้วไฟฟ้าการดำเนินการดังแสดงในรูปที่ 10.31.
สองแม่เหล็กสร้างสูงมาก สนามแม่เหล็กในช่องระหว่างพวกเขาเรียกว่า magnetohydrodynamic (MHD)
ช่อง สองขั้วไฟฟ้าการดำเนินการจะถูกวางไว้ที่มุมขวาสนามฉนวนจากแม่เหล็กและอื่น ๆ แต่ละ.
ของเหลวการดำเนินการถูกบังคับในขณะนี้ผ่านช่องทาง แม่เหล็กสนามและผลิตภัณฑ์ความเร็ว v? B เป็นไปตามที่แสดงใน
รูปซึ่งบ่งชี้ว่าแผ่นซ้ายกลายเป็นเชิงลบในขณะที่แผ่นขวาเป็นบวก ของเหลวการดำเนินการใด ๆ ที่สามารถเป็น
ของเหลว ตัวอย่างเช่นเราอาจปั๊มน้ำทะเลผ่านช่องทาง ส่วนใหญ่เครื่องปั่นไฟทดลองใช้ไอเสียบริสุทธิ์สูง
ก๊าซจากการเผาไหม้เชื้อเพลิง เครื่องกำเนิดไฟฟ้า MHD ง่ายมากทำจากช่องทางดังกล่าวเชื่อมต่อกับไอเสียที่
เครื่องยนต์ เพื่อเพิ่มการนำของก๊าซเหล่านี้จะดำเนินการกับเมล็ดไอออนเช่นไอระเหยของโลหะอัลคาไล ใน coalfired
กำเนิด MHD โพแทสเซียมคาร์บอเนตถูกนำมาใช้เป็นเมล็ดพันธุ์ที่จะเพิ่มการนำ คุณลักษณะที่น่าสนใจที่สุดของเหล่านี้
กำเนิดคือความจริงที่ว่าพวกเขาจะนิ่งและผลิต DC โดยตรง ส่วนใหญ่เครื่องปั่นไฟ MHD ทดลองมีต่ำ
มีประสิทธิภาพ (ต่ำกว่า 15%) แต่เป็นเพราะระบบสามารถที่มีอยู่อย่างเต็มที่และการดำเนินงานในวงจรปิดก็มีมาก
สัญญาโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ ทั้งๆที่มีความเรียบง่ายกับความท้าทายทางวิศวกรรมของ MHD จะค่อนข้าง
ยากที่จะจัดการ หนึ่งคือความจำเป็นในการสนามแม่เหล็กขนาดใหญ่มากซึ่งสามารถรับได้เพียงตัวนำยิ่งยวด
อุณหภูมิ อื่น ๆ ที่เป็นความเร็วที่สูงมากและแรงกดดันเช่นเดียวกับอุณหภูมิในช่อง เห็นปัญหา 10.25
สำหรับการคำนวณตัวอย่าง.
10.10 การทดลอง
การทดลองที่ 1 (แม่เหล็กไฟฟ้าเบรคแสดงให้เห็นถึง:. เหนี่ยวนำกระแสเนื่องจากการเคลื่อนไหวไฟฟ้าบังคับ
กฎหมายของพร, กฎหมายคูลอมบ์อุปนัย) หลักการของการเบรกแม่เหล็กไฟฟ้าที่สามารถแสดงให้เห็นกับแรง
แม่เหล็กและจานดำเนินหนา แม่เหล็กที่เหมาะสมเป็นแม่เหล็กที่มีช่องว่างเล็ก ๆ ระหว่างขั้วของมัน ขนาดใหญ่สอง
แม่เหล็กลำโพงวางไว้เพื่อให้ขั้วตรงข้ามที่ตั้งอยู่ทั้งสองด้านของช่องว่างที่สามารถใช้ ตัวเลข 10.32a
และแสดง 10.32b สองกำหนดค่าที่เป็นไปได้.
แผ่นการดำเนินการอาจจะเป็นอลูมิเนียมแผ่นเรียบง่าย มันควรจะเป็นอย่างน้อย 5 มิลลิเมตรหนา (หนาดีกว่า) และ 200 มิลลิเมตร
กว้าง หลุมเจาะในแผ่นเพื่อที่จะสามารถถูกระงับได้อย่างอิสระ ดินสออาจจะผ่านหลุมเพื่อสร้างเดือย.
ยกจานและช่วยให้มันแกว่งผ่านช่องว่างระหว่าง twomagnets ที่ ขอให้สังเกตผลหน่วงของแม่เหล็ก ถ้า
แม่เหล็กที่มีความแข็งแรงและแผ่นหนาแผ่นควรมาหยุดเกือบเสร็จสมบูรณ์ภายใน gap.Otherwise, itwill สั่น
บ้างแล้วหยุด อีกทางเลือกหนึ่งก็คือการวาง aluminumplate ระหว่างเสาและสังเกต itsmotion เหมือน