CN111600456A - 一种螺旋形通道液态金属磁流体波浪能发电装置 - Google Patents

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朱秋莹
束正勇
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Abstract

本发明公开了一种螺旋形通道液态金属磁流体波浪能发电装置，包括磁体、磁流体发电通道、内电极、外电极、磁流体通道过渡段、活塞缸、导电液态金属，磁流体发电通道穿过磁体的磁孔；磁流体发电通道的两端分别连接一磁流体通道过渡段的一端，磁流体通道过渡段的另一端和活塞缸连接；活塞缸内设有一活塞，活塞和活塞缸同一中心轴设置，活塞、活塞缸、磁流体通道过渡段和磁流体发电通道形成一个密闭的连通空间，连通空间内充满液态金属，液态金属在磁流体发电通道内沿轴向流动，切割磁力线，磁场方向为径向，产生切向的感应电流。本发明效率高，可在低海况下运行，对各种波高具有很好的兼容性，可直接利用波浪能发电。

Description

一种螺旋形通道液态金属磁流体波浪能发电装置
技术领域
本发明属于新能源开发利用领域，具体为一种螺旋形通道液态金属磁流体波浪能发电装置，是利用磁流体发电机将波浪能转化为电能。
背景技术
波浪能作为一种有战略意义的可再生能源，波浪能发电技术受到了世界各国的极大关注，目前波浪能转换为电能的方式有很多种，但是普遍存在转变效率低的问题，可靠性不高，与其他可再生能源相比成本仍然很高。磁流体发电的基本原理是法拉第电磁感应定律，通过运动的导电流体与磁场相互作用而产生电能。的导电流体与磁场相互作用而产生电能，将波浪的起伏运动转换成液态金属的往复运动。由磁流体发电机的原理可知，该发电方式可以很好地与波浪运动速度缓慢。作用力巨大的运动特性相匹配。可以形成一种转换效率高、功率密度大、结构紧凑、移动性好的波浪能发电新技术。
目前波浪能转换为电能的方式有很多种，但是普遍存在转变效率低的问题，可靠性不高，与其他可再生能源相比成本仍然很高。液态金属磁流体波浪能直接发电系统是采用高效的液态金属磁流体发电技术。将波浪能起伏运动转换成液态金属的往复运动，进而发电。目前的波浪能利用还存在成本偏高、稳定性及可靠性不足等问题。
发明内容
本发明提供了一种螺旋形通道液态金属磁流体波浪能发电装置，其目的在于解决现有技术中波浪能的利用存在的成本偏高、稳定性及可靠性不足等技术问题。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种螺旋形通道液态金属磁流体波浪能发电装置，包括磁体、磁流体发电通道2、内电极1、外电极3、磁流体通道过渡段51、活塞缸52、导电液态金属，磁流体发电通道2穿过磁体的磁孔；磁流体发电通道2的两端分别连接一磁流体通道过渡段51的一端，磁流体通道过渡段51的另一端和活塞缸52连接；活塞缸52内设有一活塞，活塞和活塞缸52同一中心轴设置，活塞、活塞缸52、磁流体通道过渡段51和磁流体发电通道2形成一个密闭的连通空间，该连通空间内充满液态金属，所述液态金属在磁流体发电通道2内沿轴向流动，切割磁力线，磁场方向为径向，产生切向的感应电流。
进一步，所述磁体包括四块，分别为第一磁体41、第二磁体42、第三磁体43、第四磁体44。
进一步，所述第一磁体41和第三磁体43充磁S极。
进一步，所述第二磁体42和第四磁体44充磁N极。
进一步，所述的内电极和外电极形成负载电路。
进一步，所述磁流体发电通道为螺旋形。
进一步，所述活塞缸连接磁流体过渡段，过渡段连接磁流体通道。
本发明利用磁流体发电将波浪能转化为电能，没有传统的转动发电机；结构紧凑，布置相对简单，可靠性好，发电效率高。且相对于现有的液态金属磁流体发电装置来说，本发明通过改变磁流体发电通道，采用螺旋式磁流体发电通道，此设计提高了流场均匀性、大大降低磁流体通道内部流动损失，提高了磁场强度和磁场空间均匀性，进而提高发电效率。
本发明的优点在于：
(1)效率高；
(2)可以在低海况下运行；
(3)结构紧凑,布置相对简单、快速,可靠性好；没有齿轮装置、杠杆、涡轮机构、驱动皮带、轴承、传输系统等；
(4)资金投入及维护成本低；
(5)对于各种波高都具有很好的兼容性；
(6)没有传统的转动发电机，可直接利用波浪能发电。
附图说明
图1为本发明一种螺旋形通道液态金属磁流体波浪能发电装置整体结构示意图。
图2为本发明一种螺旋形通道液态金属磁流体波浪能发电装置的剖面结构示意图。
图中各符号代表：内电极1；磁流体发电通道2；外电极3；第一磁体41；第二磁体42；第三磁体43；第四磁体44；磁流体过渡段51；活塞缸52。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1和图2所示，图中的发电机包括磁体、磁流体发电通道2、内电极1、外电极3、磁流体通道过渡段51、活塞缸52、导电液态金属。内电极1和外电极3形成负载电路。磁流体发电通道2为螺旋形。活塞缸连接磁流体过渡段，过渡段连接磁流体通道。
磁体包括四块，分别为第一磁体41、第二磁体42、第三磁体43、第四磁体44。第一磁体41和第三磁体43充磁S极。第二磁体42和第四磁体44充磁N极。磁流体发电通道2穿过磁体的磁孔；磁流体发电通道2的两端分别连接一磁流体通道过渡段51的一端，磁流体通道过渡段51的另一端和活塞缸52连接；活塞缸52内设有一活塞，活塞和活塞缸52同一中心轴设置，活塞、活塞缸52、磁流体通道过渡段51和磁流体发电通道2形成一个密闭的连通空间。
该连通空间内充满液态金属，液态金属在磁流体发电通道2内沿轴向流动，切割磁力线，磁场方向为径向，产生切向的感应电流。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种螺旋形通道液态金属磁流体波浪能发电装置，其特征在于，包括磁体、磁流体发电通道、内电极、外电极、磁流体通道过渡段、活塞缸、导电液态金属，磁流体发电通道穿过磁体的磁孔；磁流体发电通道的两端分别连接一磁流体通道过渡段的一端，磁流体通道过渡段的另一端和活塞缸连接；活塞缸内设有一活塞，活塞和活塞缸同一中心轴设置，活塞、活塞缸、磁流体通道过渡段和磁流体发电通道形成一个密闭的连通空间，该连通空间内充满液态金属，所述液态金属在磁流体发电通道内沿轴向流动，切割磁力线，磁场方向为径向，产生切向的感应电流。
2.根据权利要求1所述的一种螺旋形通道液态金属磁流体波浪能发电装置，其特征在于，所述磁体包括四块，分别为第一磁体、第二磁体、第三磁体、第四磁体。
3.根据权利要求2所述的一种螺旋形通道液态金属磁流体波浪能发电装置，所述第一磁体和第三磁体充磁S极。
4.根据权利要求2所述的一种螺旋形通道液态金属磁流体波浪能发电装置，所述第二磁体和第四磁体充磁N极。
5.根据权利要求1所述的一种螺旋形通道液态金属磁流体波浪能发电装置，所述的内电极和外电极形成负载电路。
6.根据权利要求1所述的一种螺旋形通道液态金属磁流体波浪能发电装置，所述磁流体发电通道为螺旋形。
7.根据权利要求1所述的一种螺旋形通道液态金属磁流体波浪能发电装置，所述活塞缸连接磁流体过渡段，过渡段连接磁流体通道。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11940502B2 (en) 2021-09-24 2024-03-26 Analog Devices International Unlimited Company Magnetic field sensing based on particle position within container

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