CH393501A - Magnetogasdynamischer Generator - Google Patents

Magnetogasdynamischer Generator

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CH393501A
CH393501A CH56562A CH56562A CH393501A CH 393501 A CH393501 A CH 393501A CH 56562 A CH56562 A CH 56562A CH 56562 A CH56562 A CH 56562A CH 393501 A CH393501 A CH 393501A
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CH
Switzerland
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electrodes
channel
gas
magnetic field
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CH56562A
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English (en)
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Shuen Dzung Lang
Original Assignee
Bbc Brown Boveri & Cie
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K44/00Machines in which the dynamo-electric interaction between a plasma or flow of conductive liquid or of fluid-borne conductive or magnetic particles and a coil system or magnetic field converts energy of mass flow into electrical energy or vice versa
    • H02K44/08Magnetohydrodynamic [MHD] generators

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
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  • Measuring Volume Flow (AREA)
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Description


      Magnetogasdynamischer    Generator    Ein     magnetogasdynamischer    Generator weist be  kanntlich einen von einem     ionisierten    Gas, beispiels  weise einem heissen Gas durchströmten Kanal auf.  Wenn senkrecht zur Strömungsrichtung des Gases ein  Magnetfeld erzeugt wird, so     wird    in der Richtung  senkrecht - zur Strömungsrichtung des     Gases    und  senkrecht zur Richtung des Magnetfeldes eine elek  trische Spannung induziert. Mittels     geeigneter    Elek  troden kann ein elektrischer Strom abgenommen und  einem     äusserenLastwiderstand    als elektrische Leistung       zugeführt    werden.  



  Der Strom erzeugt mit dem Magnetfeld eine       Lorentzsche    Bremskraft gegen die Gasströmung, so  dass ein entsprechend hoher Druckgradient im  Kanal notwendig ist, um die Strömung aufrechtzu  erhalten. Bei einer     Änderung    des Lastwiderstandes  ändert sich in der Regel der Strom oder die Spannung  oder beide zusammen.     Hierdurch        ändert    sich aber  auch die Bremskraft des Magnetfeldes gegen die Gas  strömung und damit der Druckgradient im Kanal.  Diese Störung der Gasströmung muss durch eine ent  sprechende Änderung des     Gasmassenstromes,    also  beispielsweise durch die Regelung der Drehzahl eines  Kompressors ausgeglichen werden.

   Während sich nun  aber die Bremskraft     augenblicklich    mit einer Last  änderung ändert, macht sich der Einfluss einer Re  gelung des     Gasmassenstromes    nur verzögert bemerk  bar, da der Kompressor eine gewisse mechanische  Trägheit aufweist und im     Zeitpunkt    des.     Regeleingriffs     die Gasmassen als Speichermenge und daher als Ver  zögerungsglied wirken. Dadurch stellen sich für das  Regelsystem sehr hohe Anforderungen bei entspre  chend hohem Aufwand an Regeleinrichtungen.  



  Die Erfindung betrifft einen     magnetogasdynami-          schen    Generator, der einen -von ionisiertem Gas  durchströmten Kanal,     Mittel    zur Erzeugung eines    senkrecht zur Strömungsrichtung des Gases verlaufen  den Magnetfeldes sowie mehrere     senkrecht    zur Strö  mungsrichtung des Gases und senkrecht zum Magnet  feld längs des Kanals angeordnete     Elektrodenpaare     aufweist, die     spannungsmässig    in Reihe geschaltet und  mit einem Lastwiderstand verbunden sind.

   Sie ist da  durch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des Längs  abstandes zweier     miteinander    verbundener     Elektro-          denpaare    zum Querabstand der Elektroden eines  Paares mindestens angenähert gleich dem Verhältnis  der an den betreffenden     Elektrodenpaaren    erzeugten  Hall-Spannung zu der an den     Elektroden    eines     Paares     erzeugten     ohmschen    Spannung ist.  



  Anhand der einzigen Zeichnung werden im fol  genden Ausführungsbeispiele     näher    beschrieben.  



  In der Zeichnung ist der mit 1 bezeichnete Kanal  eines     magnetogasdynamischen    Generators     ausschnitt-          weise    schematisch     gezeigt.    Der Kanal weist die isolie  renden Wände 2 auf und ist vom ionisierten Gas in  der gezeigten Richtung     mit    der     Geschwindigkeit    u  durchströmt. Der     Kanal    kann beispielsweise von recht  eckigem     Querschnitt    sein, wobei in der Zeichnung     die          Kanalhöhe    mit D bezeichnet ist.

   In bekannter Weise  ist ferner ein senkrecht zur Zeichenebene den Kanal  durchstossendes,     mit    B bezeichnetes Magnetfeld durch       nichteingezeichnete    Mittel erzeugt.  



  Durch die Strömung des ionisierten Gases     wird     ein elektrisches Feld     senkrecht    zur Gasströmung und  senkrecht zur Richtung des Magnetfeldes induziert,  welches bekanntlich proportional dem Produkt der  Strömungsgeschwindigkeit<I>u</I> mit dem Magnetfeld<I>B</I>  ist. Die induzierte Spannung ist     dann    durch das Pro  dukt der elektrischen Feldstärke     mit    der     Kanalhöhe    D  gegeben.  



  In die parallel zum Magnetfeld liegenden Wände  sind Elektroden eingelassen,     die        parallel    zum Magnet-           feld    über die ganze Breite der Wände verlaufen. In  der Zeichnung sind nur die drei ersten     Elektroden-          paare    3/3', 4/4', 5/5'     sowie    das letzte     Elektrodenpaar     6/6'     eingezeichnet.    Es sind aber     derartige    Elektroden  paare über die ganze Länge des gezeigten Kanals an  geordnet. Die     Elektrodenpaare    sind     spannungsmässig     in Reihe geschaltet.

   Es ist demnach die obere Elek  trode 3' des     Elektrodenpaares    3/3' mit der unteren  Elektrode 4 des     Elektrodenpaares    4/4'     elektrisch    ver  bunden.     In    gleicher Weise ist die obere Elektrode 4'  mit der unteren Elektrode 5 des     Elektrodenpaares     <B>515'</B> elektrisch verbunden. Ebenso sind die weiteren       in    Strömungsrichtung liegenden     Elektrodenpaare    mit  einander verbunden. Die Verbindungsleitungen zwi  schen den     einzelnen    Elektroden sind hierbei sche  matisch     eingezeichnet,    da sie     natürlich    um den Kanal  zu führen sind.

   Die untere Elektrode 3 des ersten       Elektrodenpaares    3/3' und die obere Elektrode 6' des  letzten     Elektrodenpaares    6/6' sind als     Generatorklem-          men    mit dem     Lastwiderstand    7 verbunden, der bei  spielsweise ein Wechselrichter sein     kann,    der ein Netz  speist.  



  Der Querabstand der Elektroden jedes     Elektroden-          paares    ist gleich     gross    wie die     Kanalhöhe    D. Der  Längsabstand des zweiten     Elektrodenpaares    4/4' vom  ersten     Elektrodenpaar    3/3' ist mit<I>a D</I> bezeichnet.  a ist     demnach    das Verhältnis des Längsabstandes  zweier miteinander verbundener     Elektrodenpaare    zum  Querabstand der Elektroden eines Paares.  



       Bekanntlich    erzeugt in einem hohen Magnetfeld  eine zum Magnetfeld     senkrecht    stehende Spannung  nicht nur einen Strom     in    der gleichen Richtung wie  diese Spannung, sondern auch einen Strom, der senk  recht zum Magnetfeld und senkrecht zu der genann  ten Spannung verläuft. Dieser Effekt     wird    mit     Hall-          Effekt    und die durch den Strom erzeugte Querspan  nung mit Hall-Spannung bezeichnet.

   Das Verhältnis  der Spannung in Querrichtung zu der     erstgenannten     Spannung ist der     Hall-Effekt-Faktor    und     wird    mit     ss          bezeichnet.     



  In dem     in    der     Zeichnung    gezeigten Kanal eines       magnetogasdynamischen    Generators tritt also nicht  nur die     ohmsche    Spannung, das heisst die     Differenz     der     induzierten    und der     Klemmenspannung,        zwischen     den     gegenüberliegenden    Elektroden in Stromrichtung  senkrecht zur Gasströmung auf, sondern auf Grund  des Hall-Effektes auch eine     Hall-Spannung,

      welche  senkrecht zum Strom in     Richtung    der Gasströmung       liegt.    Diese Hall-Spannung kann beispielsweise zwi  schen zwei     Elektrodenpaaren    gemessen werden, deren  Verbindungsleitung getrennt worden ist. Das Verhält  nis der     Hall-Spannung    zur     ohmschen        Spannung    liegt  bei einem     magnetogasdynamischen    Generator bekann  ter Bauart     zwischen    1 und 10.  



  Wenn das Verhältnis des Längsabstandes zweier       miteinander    verbundener     Elektrodenpaare    zum  Querabstand der Elektroden     eines    dieser Paare min  destens     angenähert    gleich dem Verhältnis der an den  betreffenden     Elektrodenpaaren    erzeugten     Hall-Span-          nung    zu der an den     Elektroden    eines dieser     Paare       erzeugten     ohmschen    Spannung ist, das heisst, wenn  a     .-    ;

       ss    ist,     wird    der Druckgradient im Kanal min  destens angenähert unabhängig vom Lastwiderstand.  Bezeichnet man mit R den Lastwiderstand und mit  Y eine dem Druckabfall     des    Gases im Kanal propor  tionale Grösse, so ist die Änderung des Druckgradien  ten bei Änderungen des Lastwiderstandes durch die  Beziehung  
EMI0002.0077     
    verknüpft, in welcher<I>A</I> und<I>B</I> die vom Lastwider  stand     unabhängigen    Grössen sind. Hieraus ist er  sichtlich, dass für a     .@:        ss    der Druckabfall     angenähert     unabhängig vom Lastwiderstand ist.

   Durch die Wahl  des Längsabstandes a D zweier miteinander verbun  dener     Elektrodenpaare    bei gegebenem Querabstand D  kann demnach erreicht werden, dass a     .-    :     ss    wird und  damit ein von Belastungsänderungen unabhängiger       Gasdruckgradient    resultiert. Durch die Unabhängig  keit des Druckabfalls von Belastungsänderungen wird  die Regelung eines     magnetogasdynamischen        Genera-          tors    wesentlich erleichtert.

   Zudem bleibt die Wahl  des Längsabstandes a D zweier     Elektrodenpaare    im  mer     angenähert    richtig, da     ss    bei einem gegebenen  Magnetfeld im wesentlichen nur vom Gasdruck ab  hängt, welcher dank der Wahl des Längsabstandes a D  konstant bleibt.  



  Die Verhältnisse ändern sich nicht, falls längs des  Kanals     mehrere        ineinandergefügte    Gruppen in Reihe  geschalteter     Elektrodenpaare    angeordnet sind, wobei  jede Gruppe mit einem     Lastwiderstand    verbunden ist,  der von den     übrigen    Lastwiderständen galvanisch ge  trennt ist.

   Eine solche     Anordnung    ist     vorteilhaft,    wenn  das Verhältnis     ss    der Hall-Spannung zur     ohmschen     Spannung gross ist und deshalb für einen von Last  änderungen unabhängigen Druckabfall im Kanal der  Längsabstand     aD        miteinander    verbundener     Elektro-          denpaare    gross     würde.    In der     Zeichnung    ist eine     der-          artige    eingefügte Gruppe von     Elektrodenpaaren    ein  gezeichnet.

   Sie umfasst die     Elektrodenpaare    8/8',  9/9' und weitere,     nicht    eingezeichnete Elektroden  paare bis zum letzten Paar 10/10' am     Kanalende.     



  Diese     durch    die gestrichelten Verbindungen     span-          nungsmässig    in Reihe geschalteten     Elektrodenpaare     sind über die erste Elektrode 8 und die letzte Elek  trode 10' als     Generatorklemmen    mit dem Lastwider  stand 11 verbunden.

   Der Längsabstand der     Elek-          trodenpaare    8/8' und 9/9' wie auch derjenige der  weiteren Paare beträgt ebenfalls     aD.    Weitere Grup  pen von     spannungsmässig    in Serie geschalteten     Elek-          trodenpaaren    mit dem gegenseitigen Längsabstand     aD          können    bei Bedarf angeordnet sein, wobei sich der  Strom oder die Leistung auf     mehrere    Stromkreise ver  teilt.  



  Falls der     Hall-Effekt-Faktor        ss    über die ganze  Kanallänge unverändert ist, ergibt sich für     einen     Kanal gleichbleibender     Kanalhöhe    D, und damit  gleichbleibenden     Querabstandes    der Elektroden,     ein         einheitlicher Abstand     aD    der miteinander verbunde  nen     Elektrodenpaare.    Wenn sich aber der Faktor     ss     längs des Kanals ändert, sei es wegen einer     Änderung     des Magnetfeldes oder des Gaszustandes oder beider  zusammen,     in        Abhängigkeit    vom Ort längs des Ka  nals,

   so ist     für    den     Abstandsfaktor    a     zur    Erhaltung  des gleichen Einflusses einer Laständerung     auf    den  Druckabfall im Kanal auch ein entsprechend dem  Wert von     ss    geänderter Wert für a zu wählen. Dadurch  ändert sich auch der Abstand     aD    zweier Elektroden  paare bei gleichbleibender Kanalhöhe D.  



  Dieselben     tlberlegungen    gelten     für    den Fall, dass  die Kanalhöhe D längs des Kanals nicht konstant ist.  Auch wenn     ss    und damit a konstant     sind,    ändert sich  der vorzusehende Abstand     aD    zweier Elektroden  paare je nach dem     Ort    längs des Kanals und der an  diesem Ort     vorliegenden        Kanalhöhe    D.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Magnetogasdynamischer Generator, der einen von ionisiertem Gas durchströmten Kanal, Mittel zur Er zeugung eines senkrecht zur Strömungsrichtung des Gases verlaufenden Magnetfeldes sowie mehrere senkrecht zur Strömungsrichtung des Gases und senkrecht zum Magnetfeld längs des Kanals angeord nete Elektrodenpaare aufweist, die spannungsmässig in Reihe geschaltet und mit einem Lastwiderstand verbunden sind, dadurch gekennzeichnet,
    dass das Verhältnis des Längsabstandes zweier miteinander verbundener Elektrodenpaare zum Querabstand der Elektroden eines dieser Paare mindestens angenähert gleich dem Verhältnis der an den betreffenden Elek- trodenpaaren erzeugten Hall-Spannung zu der an den Elektroden eines dieser Paare erzeugten ohmschen Spannung ist.
    UNTERANSPRUCH Magnetogasdynamischer Generator nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass längs des Kanals mehrere ineinandergefügte Gruppen in Reihe geschalteter Elektrodenpaare angeordnet sind, wobei jede Gruppe mit einem Lastwiderstand verbunden ist, der von den übrigen Lastwiderständen galvanisch ge trennt ist.
CH56562A 1962-01-17 1962-01-17 Magnetogasdynamischer Generator CH393501A (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1097444A (en) * 1964-03-20 1968-01-03 Central Electr Generat Board Improvements in or relating to magnetohydrodynamic electrical generators
CH430851A (de) * 1965-07-19 1967-02-28 Bbc Brown Boveri & Cie Verfahren zum Betreiben eines MHD-Generators

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA703879A (en) * 1965-02-16 R. Kantrowitz Arthur Magnetohydrodynamic generators
US3148291A (en) * 1960-05-31 1964-09-08 Avco Corp Electrical generator

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