CH414820A - Générateur magnétoaérodynamique à électrodes segmentées - Google Patents

Description

  Générateur     magnétoaérodynamique    à électrodes     segmentées       On connaît des générateurs     magnétoaérodyna-          miques    du type dit   à électrodes segmentées  , qui  comportent, sur deux faces longitudinales opposées  du canal dans lequel se propage le fluide     magnéto-          aérodynamique,    une succession d'électrodes isolées  les unes des autres.  



  On sait que, dans un générateur     magnétoaéro-          dynamique,    la couche limite en contact avec des  électrodes froides a une température plus faible que  celle du centre de la veine gazeuse, et la conduc  tivité y est donc plus faible.  



  On a déjà proposé divers     moyens    pour augmenter  la conductivité de cette couche limite. En parti  culier, la titulaire a proposé, dans son brevet fran  çais No 1330199 du 17 mai 1962, de provoquer une       décharge    électrique entre des électrodes auxiliaires  disposées dans un canal     auxiliaire    adjacent au canal       magnétoaérodynamique    et communiquant avec ce  dernier, en appliquant entre lesdites électrodes auxi  liaires une tension électrique alternative     recueillie     aux bornes de l'enroulement secondaire d'un trans  formateur alimenté par une source de     courant    quel  conque.  



  Le générateur selon la . présente invention, qui  est un générateur à électrodes segmentées, est re  marquable par le fait qu'il comporte des moyens  pour provoquer la formation d'arcs électriques -entre  des électrodes appartenant à un même côté du canal       magnétoaérodynamique    principal, afin d'ioniser la  zone gazeuse     formant    une     couche    limite à     proximité     des électrodes.  



  Grâce à une telle disposition, et à l'augmentation  de la densité de courant aux. électrodes qu'elle per  met de réaliser, -lesdites     électrodes    .peuvent demeurer       froides.        Les        électrodes    peuvent âtre     métalliques        ou:       en toute autre matière. Il est également possible  d'augmenter la densité du courant fourni en     utilisant     des électrodes du type dit       consommables      ou des  électrodes en     céramique.     



  Dans une première forme de     réalisation    d'un  générateur selon l'invention, les électrodes entre les  quelles on veut obtenir une décharge sont, comme  dans le brevet précité, connectées aux enroulements  secondaires de transformateurs, dont les enroulements  primaires sont connectés à une source auxiliaire de  tension électrique alternative.  



  Dans une seconde forme de     réalisation,    utilisable  dans le cas où les tensions qui     prennent    naissance,  par     effet    Hall, entre les électrodes situées sur une  même face du canal, sont     suffisamment    élevées (c'est  le cas si le coefficient d'effet Hall est     supérieur    à 2),  les électrodes sont alors simplement reliées entre  elles par des résistances, aucune source auxiliaire de  courant spéciale n'étant nécessaire.  



  Les fi-. 1 et 2 représentent schématiquement  deux variantes de la première forme de     réalisation,     et les     fig.    3 et 4 représentent schématiquement deux  variantes-de     la    seconde     forme.de        réalisation.     



  Sur ces. différentes     -figures,.    1, 2 ... 10 désignent  les électrodes d'une face du canal, et 1', 2' ... 1.0'  désignent les électrodes, .en regard des précédentes,  de l'autre face du canal.  



  Dans la variante selon la     fig.    1,     chaque    électrode  d'une     face    du canal est     reliée    à     l'électrode        voisine     par l'enroulement secondaire d'un transformateur  dont l'enroulement primaire est     connecté    à une  source de tension     alternative    non représentée.

         Ainsi,    les électrodes 1 et 2 sont     reliées    entre elles  par l'enroulement     secondaire    d'un     transformateur          Ti,,à-;    les .électrodes 2 et 3     par.        celui    - d'un transfor-      moteur     T.,_."    etc. S'il y a      n          électrodes    sur chaque  face du     canal,    il doit y avoir évidemment 2     (n-1)     transformateurs, dont les enroulements primaires  peuvent bien entendu éventuellement être communs.  



  Le courant     alternatif    alimentant les enroulements  primaires des     transformateurs    peut être de nature  quelconque, monophasé ou polyphasé. Dans la dis  position selon la     fig.    1, ce courant est triphasé ; on  a désigné symboliquement par A, B, C les trois  phases : le transformateur     Tl,,    est alimenté par la  phase A, le transformateur     TZ,;    par la phase B, le  transformateur     T3,4    par la phase C, le transformateur       T,,;    par la phase A, etc.  



  La     fig.    2 représente une autre variante, dans la  quelle les électrodes reliées aux extrémités de l'en  roulement secondaire d'un transformateur, au lieu  d'être contiguës comme dans le cas de la     fig.    1, sont  séparées par un certain nombre d'électrodes inter  médiaires.  



  Dans l'exemple considéré, les électrodes 1 et 4  sont reliées à l'enroulement secondaire d'un trans  formateur Tl,, dont l'enroulement primaire est ali  menté par la phase B d'une source de tension tri  phasée ; les électrodes 2 et 5 sont     reliées    à l'enroule  ment secondaire d'un transformateur     T,dont    l'en  roulement primaire est alimenté par la phase A de  ladite source de tension triphasée ; les électrodes 3  et 6 sont     reliées    à l'enroulement secondaire d'un  transformateur     T3,6    dont l'enroulement     primaire    est  alimenté par la phase C de ladite source, etc.  



  On voit que, dans une telle disposition, l'espace  appelé   couche limite   entre les électrodes 3 et 8  est soumis à un champ électrique produit par trois  enroulements alimentés respectivement par les trois  phases A, B, C, dont la résultante est en principe  nulle, seuls les espaces entre les deux ensembles de  trois électrodes (1, 2, 3 et 8, 9, 10) disposés respec  tivement à chaque extrémité du canal, ne sont pas  soumis à ces trois champs, et sont donc le siège d'un  champ électrique résultant qui y crée des pertes par       effet    Joule. On voit que le dispositif adopté permet  de réduire     ces    pertes au minimum.  



  Quelle que soit la variante     utilisée,    il va de soi  que les circuits primaires des transformateurs de  vront comporter des     limiteurs    de courant, sauf s'ils  ont une forte réactance.  



  Les     fig.    3 et 4 représentent des exemples de la  seconde forme de réalisation, ne comportant pas de  source auxiliaire de courant pour la création des dé  charges.  



  La fi-. 3 représente l'exemple le plus simple,  dans lequel chaque électrode est reliée à la suivante  par une résistance R. Dans un dispositif ainsi agencé,  la décharge se produira évidemment entre deux élec  trodes telles que la différence entre les potentiels  qui y sont créés par effet Hall soit supérieure ou  au moins égale à la tension nécessaire à l'amorçage  d'un arc entre lesdites électrodes par     l'intermédiaire     de la   couche     limite     .

   Or, en raison de l'existence  de cette       couche    limite       conductrice,    la     tension       d'amorçage entre deux électrodes est en fait la ten  sion d'amorçage entre une électrode et ladite couche  elle est donc constante et indépendante de la distance  entre les électrodes.  



  Dans ces conditions, si par exemple ladite ten  sion d'amorçage est 150 Volts, et si la différence de  potentiel créée par l'effet Hall entre deux électrodes  adjacentes est 50 Volts, la décharge ne pourra pas  se produire entre lesdites électrodes adjacentes, mais  seulement entre les électrodes séparées par deux  électrodes intermédiaires, et entre lesquelles par con  séquent la différence de potentiel est 3 X 50 =<B><I>150</I></B>  Volts, c'est-à-dire les électrodes 1 et 4, 2 et 5, etc.  



  Cette première variante est à utiliser lorsqu'on  ne     connait    pas a priori la valeur de la tension Hall  entre électrodes voisines, ou lorsque cette tension  est variable, c'est-à-dire lorsqu'on ne peut dire avec  certitude entre quelles électrodes jaillira l'arc.  



  Dans le cas contraire, on peut avantageusement  utiliser une variante dans laquelle on relie entre elles,  par une résistance unique, les deux électrodes entre  lesquelles on sait que se produira la décharge. Cette  disposition permet de réduire le nombre des résis  tances. En se plaçant dans le même cas que dans  l'exemple numérique précédent, on obtiendrait la dis  position selon la     fig.    4, dans laquelle les électrodes 1  et 4, 2 et 5, 3 et 6, 4 et 7 ... sont reliées ensemble  par des résistances de valeur 3 R.  



  Quelle que soit la variante utilisée, les résistances  doivent être choisies de façon que, d'une part, la  valeur ohmique totale des résistances connectées en  série soit grande par rapport à la   résistance interne  longitudinale   du générateur, que, d'autre     part,    le  courant passant dans les résistances soit suffisant  pour assurer une décharge franche entre les élec  trodes correspondantes, sans toutefois emprunter une  trop grande énergie au générateur.

Claims (1)

1. REVENDICATION Générateur magnétoaérodynamique à électrodes segmentées comportant, le long de deux côtés, se faisant face, du canal magnétoaérodynamique, une succession d'électrodes isolées les unes des autres, caractérisé par le fait qu'en vue de réduire la chute de potentiel entre les électrodes se faisant face dans le canal, et de permettre ainsi d'augmenter la densité du courant entre lesdites électrodes, il comporte des moyens pour provoquer la formation d'arcs entre des électrodes appartenant à un même côté du canal afin d'ioniser la zone gazeuse formant une couche limite à proximité des électrodes. SOUS-REVENDICATIONS 1.

   Générateur magnétoaérodynamique selon la revendication, caractérisé par le fait que la formation d'arcs entre deux électrodes est obtenue en appli quant une tension électrique alternative entre ces électrodes. _. 2. Générateur magnétoaérodynamique selon la sous-revendication 1, caractérisé par le fait que les tensions auxiliaires sont appliquées entre deux élec trodes voisines. 3. Générateur magnétoaérodynamique selon la sous-revendication 1, caractérisé par le fait que la tension auxiliaire est appliquée entre deux électrodes séparées par d'autres électrodes. 4.

   Générateur magnétoaérodynamique selon la sous-revendication 1, caractérisé par le fait que la tension auxiliaire alternative et monophasée. 5. Générateur magnétoaérodynamique selon la sous-revendication 1, caractérisé par le fait que la tension auxiliaire alternative est polyphasée. 6. Générateur magnétoaérodynamique selon la revendication, caractérisé par le fait que les élec trodes sont réparties en paires alimentées chacune par une phase d'un courant triphasé, les différentes paires se chevauchant le long du canal, de façon que, sauf aux extrémités du canal, le champ élec trique résultant et les pertes Joules correspondantes soient nuls. 7.

   Générateur mab étoaérodynamique selon la revendication, dans lequel la différence de potentiel créée par l'effet Hall entre deux électrodes est élevée, caractérisé par le fait que la formation d'arc entre ces électrodes est obtenue en les reliant par une résistance. 8. Générateur magnétoaérodynamique selon la sous-revendication 7, caractérisé par le fait que chaque électrode est reliée par une résistance à l'élec trode voisine. 9.

   Générateur magnétoaérodynamique selon la sous-revendication 7, caractérisé par le fait que cha que électrode est reliée par une résistance à celle des autres électrodes qui est telle que la tension créée par effet Hall entre lesdites électrodes est au moins égale à la tension de percement de la couche limite en regard desdites électrodes.