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Vorrichtung zum Speisen eines magnethydrodynamischen Generators Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Speisen eines magnethydrodynamischen
Generators mit leitenden Strömungsmedium.
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Die magnethydrodynamischen (MHD-)Generatoren, die benutzt werden,
um mechanische Energie eines in Bewegung befindlichen Strömungsmediums in elektrische
Energie umzuwandeln, bestehen im wesentlichen aus einem Energieumwandlungskanal,-
dem ein leitendes Strömungsmedium zugeführt wird, welches der Einwirkung eines senkrecht
zur Strömungsrichtung des Strömungsmediums ausgerichteten Magnetfeldes unterworfen
wird; die aus der Bewegung der elektrischen Ladungen des Strömungemediume in dem
Magnetfeld
sich ergebende elektromotorische Kraft wird von zwei Elektroden abgenommen, die
in dem Umwandlungskanal in Berührung mit dem Strömungsmedium angeordnet sind.
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Die Erfindung ist speziell bei magnethydrodynamischen Generatoren
anwendbar, bei denen das leitende Strömungsmedium eine Mischung aus einem heißen,
durch Verbrennung gebildeten Trägergas, und einem geringen Anteil leicht ionisierbarer
Elemente, meist Alkali- oder Erdalkalimetalle, besteht.
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Es ist bekannt, daß das Einspeisen einer Gasströmung, die in der Richtung
ihrer Strömung "temperaturmoduliert" ist, d.h. die in dieser Richtung sich aus einer
Folge von abwechselnd "heißen" und "kalten" Zonen zusammensetzt (wobei die Temperatur
der heißen Zonen etwa 3000oK* und die der kalten Zorlnen etwa 2000°K ist), unter
sonst gleichen Bedingungen, insbesondere bei einer gleichen mittleren Temperatur
der Gasströmung, die spezifische Leistung eines solchen magnethydrodynamischen Umwandlungskanal
ganz wesentlich erhöht.
brennung intermittierend elektrisch aufgeheizt. Die Nachteile dieser Maßnahme liegen
in dem großen Aufwand elektrischer
Heizleistung und dem Auftreten
von Druck- und Geschwindigkeitswellen in der Beheizungszone; diese Wellen stören
den Durchfluß des gasförmigen Strömungsmediums Lind beschleunigen das Vermischen
der heißen und kalten Zonen.
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Ein zweiter Vorschlag besteht darin, einen Brenner mit akustischer
Resonanz zu verwenden, der mit einem brennbaren Gas und Luft gespeist wird und eine
periodische Modulation der Durchsätze an Brennstoff und verbrennungsförderndem Gas
bewirkt, die in eine Brennkammer in Form einer Folge von Zonen eintreten, die abwechselnd
Brenngemischzonen und im wesentlichen aus Luft bestehende Zonen sind. Man hat angenommen,
daß diese Modulation. in der Zufuhr ihrerseits eine periodische Modulation der Temperatur
am Ausgang der Brennkammer ergibt, in der die Verbrennung unter weiterer Zufuhr
von Sauerstoff durchgeführt wird. Man läßt aber hierbei auf einen kalten Strömungs-"Abschnitt",
in dem praktisch keine Verbrennung erfolgt, einen heißen "Abschnitt" folgen, dessen
"Geschwindigkeitsprofil; d.h. die Geschwindigkeitsverteilung in der Richtung der
Strömung, ein hohes Maximum im mittleren Bereich dieses Abschnittes zeigt, so daß
sich ein schnelles Durchmischen der heißen und kalten Abschnitte ergibt. Andererseits
muß man zum vorteilhaften Ausnutzen der Sauerstoffeinspeisung in der zweiten Stufe
und zum Erzielen einer sehr hohen Zonentemperatur am Eingang zu dieser zweiten Stufe
Zonen schaffen,
die sehr reich an Brennstoff sind und deren Zusammensetzung
dann praktisch an der Grenze der Zündfähigkeit liegt, wodurch sich ein sehr instabiler
Betrieb ergibt.
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Ein dritter Vorschlag besteht darin, Brennstoff pulsierend in einen
Luftstrom einzuführen, der reich an Sauerstoff ist. Diese Lösung erscheint jedoch
kaum wirksam, denn unter diesen Bedingungen ist die .Änderung der Verbrennungstemperatur
eine Funktion der Anreicherung mit Brennstoff und verhältnismäßig klein (200 bis
3000K maximal).
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Es ist auch bereits ein pulsierendes Einführen von Sauerstoff in eine
Mischung aus Luft und Brennstoff vorgeschlagen worden; wegen der großen Zuführmengen
an Sauerstoff, die pulsierend eingeführt werden müssen, um genügend hohe Flammentemperaturen
zu erhalten, ergeben sich bei diesem plötzlichen Einblasen von Sauerstoff erhebliche
Störungen hinsichtlich der Strömungsgeschwindigkeit und des Druckes, welche nachteilig
für die Stabilität der Flamme und für das Aufrechterhalten der Trennung der heißen
und kalten Zonen sind.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in dem Strömungsmedium
aufeinanderfolgende heiße und kalte Zonen zu schaffen, ohne eine Modulation der
Strömungsgeschwindigkeit oder des Druckes des Strömungsmediums in der
Brennkammer
hervorzurufen, und so eine spätere schnelle Vermischung dieser Zonen zu vermeiden.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Speisung eines magnethydrodynamischen
Generators, die Mittel zum Speisen einer (ersten) Zuleitung für eine (erste) Brennstoffmischung
und eine Brennkammer umfaßt, welche diese Mischung aufnimmt und den magnethydrodynamischen
Generator speist; die erfindungsgemäße Vorrichtung dieser Art ist im wesentlichen
dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel zur Speisung einer zweiten Zuleitung mit
einer zweiten brennbaren Mischung abweichender Zusammensetzung und ein rotierendes
Umschaltorgan aufweist, welches jede der beiden Zuleitungen abwechselnd mit der
Brennkammer in der Weise verbindet, daß der niagnethydrodynamische Generator durch
einen hinsichtlich seiner Temperatur modulierten Gasstrom gespeist wird.
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Vorzugsweise haben die beiden gasförmigen Mischungen nicht nur unterschiedliche
Zusammensetzungen, insbesondere unterschiedliche Anteile an verbrennungsförderndem
Gas relativ zu dem eigentlichen Brennstoff, isondern auch unterschiedliche Einführungstemperaturen.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Vorrichtung Mittel,
die in Strömungsrichtung vor dem rotierenden Umschalt-Organ angeordnet sind und
die beiden brennbaren
Mischungen auf unterschiedliche Temperaturen
erhitzen; die Zuleitungen münden an einer ersten Fläche einer rotierenden Scheibe,
die eine größere Anzahl von Durchlässen aufweist, die abwechselnd auf zwei konzentrischen
Kränzen angeordnet sind, welche vor den Auslaßöffnungen der beiden Zuleitungen vorbeigeführt
werden.
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Die Erfindung gestattet es, die Störungen in bezug auf die Strömungsgeschwindigkeit
und dem Druck in den Grenzbereichen zwischen den heißen und kalten Zonen zu vermeiden,
wie sie durch die Verbrennung von Gasen unterschiedlicher Zusammensetzungen und
Temperaturen bedingt sein können. Wenn man in den beiden Gaszuleitungen zu der Brennkammer
Drosseln oder Blenden vörsieht, die einen engsten Querschnitt aufweisen, in dem
sich die Schallgeschwindigkeit einstellt, oder irgendeine andere äquivalente Einrichtung,
ist es möglich die Drücke in den Einführleitungen der Gase derart zu wählen, daß
die Strömung$geschwindigkeiten aus beiden Zeitungen stammenden Verbrennungegaae
einander gleich sind.
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Man legt zunächst die Temperatur für die heißen Zonen fest, die vorzugsweise
möglichst hoch gewählt wird, indem man ei*ptimales Verhältnis zwischen der
Brennetoffkon$entrttion in der zur Erzeugung der heißen Zonen bestimmten Gasmischung
und den geeigneten Werten der Vorheiztemperatur
sowie dem Gehalt
an die Verbrennung förderndem Stoff ermittelt. Es ist natürlich möglich,
die gleiche Wirkung mit unterschiedlichen Wertegruppen der Vorheiztemperatur und
des Gehaltes an die Verbrennung fördernden Stoff (insbesondere Sauerstoff) zu erreichen;
eine Erhöhung des Gehaltes an die Verbrennung förderndem Stoff kann eine Verringerung
der Vorheiztemperatur ausgleichen, und umgekehrt.
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Die Temperatur der kalten Zone wird derart gewählt, daß ihre Temperaturdifferenz
gegenüber der der heißen Zonen zumindest 300°K beträgt, vorzugsweise jedoch 500
bis 1000°K. Diese Temperatur wird dadurch erhalten, daß man eine gewisse Konzentration
an Brennstoff und einen geeigneten Gehalt an die Verbrennung förderndem Stoff wählt.
Gegebenenfalls kann man auch eine Vorerhitzung anwenden.
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Bei gegebenen Bedingungen zur Schaffung der Temperatur der kalten
Zone wurde beobachtet, daß man durch geeignete Auswahl bestimmter Wertegruppen der
Vorheiztemperatur und des Gehaltes an die Verbrennung fördernden Stoff für die heiße
Zone (die aus den unterschiedlichen möglichen Wertegruppen ausgewählt werden, welche
zum Erzielen der gewünschten Temperatur notwendig sind), die Störungen erzeugenden
unterschiedlichen Drücke in den Grenzbereichen zwischen den heißen und kalten Zonen
vermeiden kann.
Unter Bezugnahme auf die in der Zeichnung veranschaulichten
speziellen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden nunmehr
das erfindungsgemäße Verfahren und die zu seiner Durchführung bestimmte Vorrichtung
näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 ein allgemeines Anordnungsschema
einer Ausführungsform der Vorrichtung für die Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens; Fig.1A eine Ansicht auf die Stirnfläche der Umschaltscheibe aus Fig.
1; Fig. 2 die Mittel zur Abdichtung zwischen der Scheibe und den Rohrleitungen sowie
die Mittel., mit denen man verhindert, das vor der Umschaltscheibe eine Mischung
der Gasströmungen aus den Zuführleitungen eintritt; Fig.2a eine Anordnung von Abdichtungs-Kreisrippen
auf einer Fläche der Umschaltscheibe; Fig. 3 eine abweichende Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der eine vollständige Trennung zwischen den gasförmigen
Strömungen durch die Umschaltscheibe selbst gewährleistet ist; Fig.3A eine Aufsicht
auf die Fläche der Umschaltscheibe (von der Ausflußseite her gesehen), welche die
Anordnung der Durchlässe erkennen läßt; Fig. 4 eine Ausführungsform, bei der die
engsten Drosselquerschnitte, in denen Schaltgeschwindigkeit auftritt, nur zweimal
vorhanden sind, und zwar jeweils' .an den Apslaßenden der zu der Umschaltscheibe
führenden Zuleitungen;
Fig. 4A eine Ansicht auf die Fläche der
Umschaltscheibe des gleichen Ausführungsbeispiels, aus der die Anordnung der Durchlässe
ersichtlich ist.
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Bei der,Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wie sie
schematisch in der Fig. 1 veranschaulicht ist, werden die Zuleitungen 1 und 2 mit
Luft unter Druck gespeist und die Luft der Leitung 1 wird an der mit 3 bezeichneten
Stelle mit Sauerstoff angereichert. Diese gasförmige Mischung in der Leitung 1 wird
durch eine Heizung 4 vorgeheizt, während die Luft in der Leitung 2 auf Umgebungstemperatur
bleibt. Durch die Einführleitungen 5 und 6 wird ein gasförmiger Brennstoff in die
Leitungen 1 und 2 jeweils getrennt eingeführt; die Einfülpmengen bzw. Durchsätze
sind regelbar.
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Die Austrittsöffnungen 9 und 10 der beiden Gaszuleitungen 1 und 2
stehen in Berührung mit der Umschaltscheibe 7, die um ihre Achse 8 gedreht wird.
Die beiden Austrittsöffnungen der Leitungen liegen vollständig@in einem gleichen
Zentriwinkel dC der Scheibe 7 (vgl. Fig. 1A) und erstrecken sich in Umfangsrichtung
beide von dem einen bis zum anderen Radius, welche diesen Zentriwinkel cS.begmzen.
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Die Durchlässe 11 und 12 in der Scheibe 7 sind als Durchflußdrosseln
mit einem engsten Querschnitt ausgebildet, in dem sich die Schallgeschwindigkeit
einstellt; sie führen durch die gesamte Dicke der Scheibe 7 hindurch und sind auf
zwei unterschiedliche
Kränze verteilt, von denen jeder die gleiche
Anzahl Durchlässe aufweist, und die jeweils den Austrittsöffnungen der beiden Zuleitungen
entsprechen. Das Verhältnis der Querschnitte der Durchlässe zu denen der heitungs-Austrittsöffnungen
ist sehr klein.
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Die Verteilung oder Anordnung der Durchlässe in der
laß gegenüberliegt, aber auch nur jeweils eine, und daß zwei Durchlässe eines gleichen
Kranzes niemals gleichzeitig in Verbindung mit einer gleichen Zuleitung kommen können.
Dies bedingt, daß zwei in einenDurchlaßkranz der Scheiben aufeinanderfolgende Durchlässe
einen Winkelabstand voneinander haben, der gleiche dem Doppelten des vorher erwähnten
Winkels ac ist, und daß die Durchlässe 11, die in dem einen der Kränze vorgesehen
sind, ihrerseits um den Winkel vc gegenüber den Durchlässen12 des anderen Kranzes
versetzt sein müssen.
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An der anderen Seite der drehbaren Scheibe, die der Seite gegenüberliegt,
an der die Zuleitungen münden, und jeweils den Auslaßöffnungen 9 und 10 dieser Zeitungen
gegenüber, sind Eintrittsöffnungen einer gegabelten Verbindungsleitung angeordnet,
deren beide Zeitungszweige in dem Verbindungsrohr 13 zusammenlaufen und in dieses
Rohr abwechselnd die Gase aus der einen oder der anderen der Gaszuleitungen hineinführen.
An
der mit 14 bezeichneten Stelle erfolgt die Alkalizugabe zu der gasförmigen Mischung,
bevor diese in die Brennkammer 16 eintritt, in der sie durch eine rixigförmige Zündflamme
15 entzündet wird und aus der die Brenngase-dann in den Eznergieumwandlungskanal
17 geleitet werden, der zwischen den Polen 18 eines Elektromagneten liegt. Wegen
der Drehung der Scheibe 7 werden der Brennkammer 16 abwechselnd Gase von unterschiedlichen
Temperaturen und unterschiedlichen Zusammensetzungen zugeführt, so daß sich an der
mit 15 bezeichneten Stelle aufeinanderfolgende heiße und kalte Zonen der Strömung
ausbilden, wobye die heißen Zonen eine Temperatur von etwa 3000°g und die kalten
Zonen eine Temperatur von etwa 2000°g haben. Es gibt jedoch bei dieser Art der Einspeisung
der Gase keine Druck- oder Geschwindigkeitsstörungen an den Grenzen zwischen einer
heißen und einer kalten Zone, weil bei der Auslegung der Umschaltscheibe die oben
angegebenen Bedingungen berücksichtigt wurden.
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Die Fig. 2 zeigt eine Umschaltvorrichtung einer entsprechend der Fig.
1 ausgeführten Vorrichtung, bei der die Umschaltscheibe 7 in ein Gehäuse 19 eingeschlossen
ist, an dem die unterschiedlichen Elemente gehalten oder befestigt sind und das
auf einem Sockel 20 ruht. Mit 21 ist der die Antriebswelle 8 der Scheibe 7 antreibende
Motor bezeichnet.
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Dieser Motor kann ein Elektromotor bekannter Ausführung
sein,
der eine gute Stabilität der Drehzahl aufweist. Beiderseits der Scheibe 7 angeordnete
Graphit-Dichtungsringscheiben 22 und 23, die an den Gasleitungsmündungen sitzen,
gewährleisten gleichzeitig die Abdichtung an den Berührungsstellen der Gasleitungen
mit der Scheibe 7 und die Schmierung der Scheibe. Federn 24 drücken diese Dichtungen
an die Scheibe 7 an,
wozu
ren Ende auf fest mit den entsprechenden Zeitungsrohren verbundene Bunde 25 drücken.
Die Fig. 2A zeigt die Form der Dichtungsringscheiben 22 und 23, die in Form von
Kränzen mit der Welle 8 der Scheibe 7 koaxialen Ringen ausgebildet sind.
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Die Vorrichtung weist eine Schwingklappe 26 auf, welche im Bereich
der Vereinigungsstelle der beiden Zweige 28 und 27 des Verbindungsrohres hinter
der Scheibe 7 angeordnet ist und abwechselnd den einen oder den anderen Zweig abschließt.
Das Gas aus der Rohrleitung 1 strömt nach seinem Durchgang durch einen der Durchlässe
11 durch den Zeitungszweig 27 in die Brennkammer, wobei es die Schwingklappe 26
auf die Austrittsöffnung des Zeitungszweiges 28.aridrückt, in dem sich dann das
von dem vorherigen Spiel zurückgebliebene Restgas befindet, das drurch die Rohrleitung
2 eingeströmt war. Man vermeidet auf diese Weise, daß sich diese Restgase mit der
Gasströmung vermischen können, die durch die Zeitung 1 zugeführt wird.
Bet.
dem Ausführungsbeispiel gemaß Fig. 3 ist das gegabelte Ynrbindungsrohr weggelassen,
ebenso wie die Schwingklappe; dies wurde dadurch möglich, daß die Durchlässe innerhalb
der Scheibe 7 außer ihrer Ausbildung als engste Strömungsquerschnitte für Schallgeschwindigkeit
noch besonders geführt wurden. Diese Durchlässe verbinden die Zuleitungen 1 und
2 mit dem einzigen Yarbindungerohr 13. Die Abdichtung und die Schmierung sind wie
bei dem vorher beschriebenen Beispiel ausgeführt.
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Die Fig:3A zeigt die Scheibe 7 von ihrer Ausströmungsseite. In dieser
Figur sind mit gestrichelten Linien die Eintrittsöffnungen der Durchlässe in der
Scheibe dargestellt, wie sie auf zwei konzentrischen Kränzen liegen, so daß sie
sich vor den Austrittsöfnnungen der beiden Zuleitungen bewegen können, wenn die
Umschaltscheibe 7 gedreht wird. Die Austrittsöffnungen der Durchlässe der Scheibe
sind dagegen mit vollen Strichen dargestellt; sie haben einen Winkelabstand oC gegeneinander
und sind auf einem gleichen Kranz angeordnet, der zwischen den beiden Kränzen der
Eintrittsöffnungen liegt; diese Austrittsöffnungen bewegen sich daher bei der Drehung
der Scheibe vor der Eintrittsöffnung des anschließenden Verbindungsrohres zur Brennkammer.
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Nach dem Ausführungsbeispiel, das in den Fig. 4 und 4a veranschaulicht
ist, liegen die engen Schallgeschwindigkeitg-Querschnitte nicht innerhalb der Seheibe,
sondern es sind nur
zwei solche Querschnitte vorgesehen, die an
den Ausströmenden der beiden Zuleitungen 1 und 2 liegen.
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Die Fig. 4A zeigt eine Ansicht auf die Scheibe 7, aus der die Anordnung
der Durchlässe sowie der als engste Schallgeschwindigkeits-Querschnitts-Öffnungen
ausgebildeten Enden der Zuleitungen 1 und 2 zu ersehen ist (die Abdichtungs-Ringscheiben,
welche an die Scheibe angedrückt werden, sind nicht dargestellt).
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Bei den unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung, wie sie
oben beschrieben wurden, ist das Verhältnis der Breite der engsten Schallgeschwindigkeits-Durchflußquerschnitte
oder der äquivalenten Einrichtugen zu der Breite der ihnen gegenüberliegenden Öffnungen
vorzugsweise genügend klein gewählt, um eine einwandfreie Abgrenzung zwischen den
beiden Gaszonen unterschiedlicher Art zu erhalten. Andererseits muß die Anordnung
der Durchlässe in der Scheibe derart sein, daß die beiden Zuleitungen nicht gleichzeitig
in Verbindung mit dem hinter der Scheibe liegenden Verbindungsrohr kommen, aber
stets eine Zuleitung mit diesem Verbindungsrohr verbunden ist.
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Die Probleme der Abdichtung und der Schmierung an den Berührungsstellen
zwischen der Scheibe undden Mündungen der Zuleitungen sowie des Verbindungsrohres
können - wie dies oben beschrieben wurde - gleichzeitig dadurch gelöst werden,_daß
man an den Enden der Rohre oder Zeitungen Dichtungsringe vorsieht,
die
aus hartem Graphit bestehen und die Form von fest angeordneten Ringscheiben haben,
die unmittelbar an der rotierenden Scheibe anliegen und an diese Scheibe mit einem
konstanten sowie einstellbarem Druck angepreßt werden (beispielsweise durch Federn).
Diese Mündungsdichtungen nutzen sich durch die Reibung ab und ihre axiale Dicke
nimmt entsprechend der Betriebsdauer ab. Man kann den Graphit hier durch
irgendein anderes geeignetes Dichtungsmaterial ersetzen, beispielsweise durch Molybdänbisulfid,
das in dünnen Schichten auf Metallteile aufgebracht wird, zwischen denen man gleichzeitig
eine gute Abdichtung und eine Schmierung erzielen will.
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Das Problem des Einführens des Brennstoffes kann in unterschiedlicher
Weise gelöst werden.
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Wenn es sich um einen gasförmigen Brennstoff handelt (Methan, Propan,
Naturgas usw.) kann man beispidsweise, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.
1, diesen gasförmigen Brennstoff zusammen mit dem die Verbrennung fördernden Gas
in jede der Zuleitungen mit geeignetem Mengendurchsatz einführen, um so in diesen
beiden Zuleitungen zwei Gasmischungen zu erhalten, deren Konzentration an Brennstoff
vorher festgelegt ist.
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Wenn man einen flüssigen Brennstoff verwendet, wie beispielsweise
Leuchtpetroleum,
spritzt man diesen in feiner Verteilung hinter der Umschaltscheibe 7 in die pulsierenden
Gasströme ƒ..n, wozu man beispielsweise einen Zwilli ng-Injektor mit zwei
Zerstäuberdüsen verwendet, dessen Düsen in je einen Zweig des Verbindungsrohres
zur Brennkammer eingebaut etind und derart gesteuert werden, daß sie den Brennstoff
in jeden Zweig jeweils in Phase mit der gasförmigen Strömung einspritzen, die aus
der entsprechenden, vor der Verteilerscheibe gelegenen Zuleitung kommt, wobei die
eingespritzten Mengen derart gewählt werden, daß man die gewünschten oder als günstig
festgelegten Brennstoffkonzentrationen in den zwei Gasströmungen erhält.
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Man kann auch bei der Verwendung eines flüssigen Brennstoffes eine
Einspritzvorrichtung für stetiges Einspritzen des Brennstoffes in die Brennkammer
vorsehen und in einem der Zweige der Verbindungsrohrleitung eine weitere pulsierend
mit dem Gasdurchsatz aus dem entsprechenden, vor der Scheibe liegenden Zuleitungsrohr
stehen,.so daß man eine zusätzliche Brennstoffanreicherung der aus dieser Zuleitung
kommenden Gas-"Abschnitte" gegenüber dem Gas aus der anderen Zuleitung erzielt,
dem dann nur der Brennstoff von der stetig
arbeiten-
den Einspritzvorrichtung
in der Brennkammer zugeführt wird.
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Die wichtigsten Parameter für das Arbeiten der erfindungsgemäßen
Vorrichtung
sind die folgenden: a} Die Temperatur T1 der heißen Zone, welche im allgemeinen
in der Nähe des Maximalwertes gewählt wird, den man mit dem verwendeten Brennstoff
erreichen kann (bei Leuchtpetroleum etwa in der Größenordnung von 3 200oKelvin);
die Temperatur der kalten Zone T2; die Temperaturen T01, T02 der Gase in den entsprechenden
Zuleitungen 1 und 2; die entsprechenden Konzentrationen r1 und r2 an Brennstoff
und die Verhältnisse des Gehalts an Stickstoff und Sauerstoff in den Gasen der Zuleitungen,
nämlich:
Diese Parameter werden in einem Probebetrieb festgelegt, wie dies bereits oben angegeben
wurde und derart bestimmt, daß Störungen durch Druckdifferenzen an den Grenzberekhen
zwischen den heißen und den kalten Zonen vermieden werden.
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Man wählt beispielsweise, wenn man als Brennstoff ein Leuchtpetroleum
der allgemeinen Formel C10 4 H20,8 verwendet:
b) Der Massendurchsatz in dem Kanal, der von den Anfangsdrücken
P01 und P02 in den Zuleitungsrohren und den Abmessungen der engsten Sa(chllgeschwindigkeits-Querschnitte
abhängt.
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Dieser Massendurchsatz ist durch die thermische Energie bedingt, die
von dem magnethydrodynamischen Generator umgeformt werden soll. P01 und P02 werden
einander angepaßt, um genau gleiche Strömungsgeschwindigkeiten der Zonen zu erzielen.
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c) Die Temperatur-"Wellenlänge", die gleich dem Abstand zwischen den
Fronten zweier aufeinanderfolgender heißer oder kalter Zonen ist.
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Diese Länge wird vorzugsweise derart gewählt, daß sich innerhalb des
Luftspaltes des Elektromagneten zumindest zwei ganze Wellenlängen befinden, die
Luftspaltlänge ihrerseits ist durch den gewünschten Wirkungsgrad des magnethydrodynamischen
Generators bestimmt.
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Die Temperatur-"Wellenlänge" und die Strömungsgeschwindigkeit der
Gase in dem Energieumforr:iungskanal bestimm,Zen die Frequenz der Aufeinanderfolge
der heißen und kalten Zonen (im allgemeinen von
100 bis 1000 Hz)
und infolgedessen die Winkelgeschwindigkeit der Umschaltscheibe. Diese ist natürlich
ihrerseits durch die Auswirkung der Zentrifugalkräfte und der Reibungskräfte an
den Abdi-chtungen begrenzt.